On dokuzuncu yüzyıldan itibaren birçok bilim insanı modern biyolojinin ortaya çıkışına katkıda bulunsa da asıl büyük gelişme 1953 yılında DNA’nın yapısının ortaya çıkmasıyla olmuştur. İlerleyen 50 yıl boyunca yapılan çalışmalar James Watson ve Francis Crick’in DNA modeli nasıl bilgi kodladığını açıklamaya çalışmıştır. DNA üzerine yapılan çalışmalar metabolizma, üreme, büyüme gelişme üzerine başlayıp; kalıtsal hastalıklar, sentetik hormonlar, aşılar gibi modern tedavi yöntemlerine evrilmiştir. Keşfedilen tüm tekniklerin gelişimi ve biyolojik olayların moleküler düzeyde çözümlenebilir olmasına moleküler biyoloji adı verilmektedir. Çok kapsamlı ve sürekli gelişen disiplinler arası bir bilim dalı olması tüm organizma türlerine katkı sağlamıştır. Moleküler biyoloji bugünkü hali ile DNA, RNA ve protein yapı ve işlevlerini anlamanın çok ötesine geçmiştir. Tıbbi ve temel bilimler, toplum, bitki ve hayvan sağlığı ve sosyal yaşam için de önem teşkil eder. Hepsinden önemlisi organizmaların genetik programlarını harf harf okumaya başladığımızda, moleküler biyoloji tüm bilimler arasından heyecan verici olanı haline gelecektir ve gelmeye başlamıştır.
Moleküler Biyoloji, prokaryotik ve ökaryotik hücre yapılarını ile işlevlerini ve hücreler arasındaki etkileşimi moleküler seviyede laboratuvarda inceleyerek ortaya çıkaran bir bilim dalıdır.
Bu bağlamda, canlı sistemlerdeki evrensel makromoleküller olan DNA, RNA ve proteinlerin hedef alınarak incelendiği bir bilim dalı olarak öne çıkmış ve son yıllarda genetik mühendisliği ile geliştirilen pek çok yeni teknikle işlev kazanarak, biyolojinin genetik, biyokimya, mikrobiyoloji, botanik, zooloji, ekoloji, hücre biyolojisi ve biyofizik gibi pek çok anabilim dalında moleküler seviyede ilerleme sağlanmasına neden olmuştur. Biyolojik bilimleri bütünleştirici özelliğe sahiptir.
Moleküler biyolojinin bu bağlayıcı özelliği, temel ilgi alanı olarak canlı organizmalarda hayati önemleri olan nükleik asitler, proteinler ve enzimlerin yapılarının tamamen aydınlatılması üzerine odaklanmasından kaynaklanır.
Moleküler Biyoloji, hücrenin işlevleri ve bakımı için gerekli biyolojik süreçleri gerçekleştiren nükleik asitler ve proteinler gibi hücresel moleküllerin bileşimini, yapısını ve etkileşimlerini inceleyen biyoloji alanıdır.