La biologie moléculaire vise principalement à comprendre les interactions entre les différents systèmes d'une cellule, y compris les relations entre la synthèse de l'ADN, de l'ARN et des protéines, et à apprendre comment ces interactions sont régulées. La biologie moléculaire est l'étude des fondements moléculaires du processus de réplication, de transcription et de traduction du matériel génétique. Le dogme central de la biologie moléculaire selon lequel le matériel génétique est transcrit en ARN puis traduit en protéines, bien qu’il s’agisse d’une image trop simpliste de la biologie moléculaire, constitue toujours un bon point de départ pour comprendre le domaine.