Մոլեկուլային կենսաբանությունը ուսումնասիրում է կյանքի հիմնական դրսևորումները մոլեկուլային մակարդակով ուսումնասիրող գիտություն է։ Ձևավորվել է 20-րդ դարի կեսերին։ Մոլեկուլային կենսաբանության խնդիրը այդ երևույթների բնույթի ճանաչումն է, կյանքի բնորոշ արտահայտությունների (ժառանգականություն, ինքնավերարտադրություն, սպիտակուցների կենսասինթեզ, էներգիայի փոխարկումներ, աճ, զարգացում, շարժունակություն և այլն), կենսաբանական նյութերի (հիմնականում կենսապոլիմերների՝ սպիտակուցների և նուկլեինաթթուների) մոլեկուլների կառուցվածքով, հատկություններով ու փոխազդեցություններով պայմանավորված լինելու բացահայտումը: