La biologia molecolare è la branca della biologia che cerca di comprendere le basi molecolari dell'attività biologica all'interno delle cellule e tra di esse, compresi la sintesi, le modificazioni, i meccanismi e le interazioni molecolari. Lo studio della struttura chimica e fisica delle macromolecole biologiche è noto come biologia molecolare. La biologia molecolare è stata descritta per la prima volta come un approccio incentrato sulle basi dei fenomeni biologici: scoprire le strutture delle molecole biologiche e le loro interazioni, e come queste interazioni spieghino le osservazioni della biologia classica. Nel 1945 il termine biologia molecolare fu utilizzato dal fisico William Asbury. Nel 1953, due giovani uomini di nome Francis Crick e James Watson, che lavoravano presso l'unità del Medical Research Council, il laboratorio Cavendish di Cambridge (ora MRC Laboratory of Molecular Biology), realizzarono un modello a doppia elica del DNA che cambiò l'intero scenario della ricerca: proposero la struttura del DNA sulla base di ricerche precedenti condotte da Rosalind Franklin e Maurice Wilkins, poi la ricerca portò a trovare materiale del DNA in altri microrganismi, piante e animali.