在分子水平上研究生物遺傳和變異機制的遺傳學分支學科。經典遺傳學的研究課題主要是基因在親代和子代之間的傳遞問題；分子遺傳學則主要研究基因的本質（包括基因的化學性質、結構和組織）、基因的功能以及基因的變化等問題。分子遺傳學是從微生物遺傳學發(fā)展起來的。雖然分子遺傳學研究已逐漸轉向真核生物方面，但是以原核生物為材料的分子遺傳學研究還占很大的比重。此外，由于微生物便于培養(yǎng)，所以在分子遺傳學和重組DNA技術中微生物遺傳學的研究仍將占有重要的位置。分子遺傳學方法還可以用來研究蛋白質的結構和功能。