A molekuláris genetika a biológia azon területe, amely molekuláris szinten kutatja a gének szerkezetét és működését, és így mind a molekuláris biológia, mind a genetika módszereit alkalmazza. A szervezet kromoszómáinak és génexpressziójának vizsgálata betekintést engedhet az öröklődésbe, a genetikai variációkba és a mutációkba. Ez hasznos a fejlődésbiológia tanulmányozásában, valamint a genetikai betegségek megértésében és kezelésében.