1938年,在美國洛氏基金會工作的數學家W.韋弗在壹份支持生物學研究的文件中首次使用了“分子生物學”這壹名詞.英國生物大分子晶體分析學家W.T.阿斯特伯裏於1950年,以“分子生物學”為題在美國作公開講演.以後隨著工作的開展,分子生物學得到普遍承認.分子生物學是生物化學和生物物理學研究發展的必然結果.生物大分子結構和功能的研究正是50年代以來生物化學和生物物理學面臨的中心問題.但在研究功能時必然與遺傳學、免疫學等學科相結合,從而發展為分子遺傳學、分子免疫學等.在實驗材料上選中了微生物,從而應用了微生物學的原理和方法.從1953年以後,分子生物學取得了壹系列巨大的突破,開創了壹個新的廣闊的研究領域.
分子生物學從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學.自20世紀50年代以來,分子生物學是生物學的前沿與生長點,其主要研究領域包括蛋白質體系、蛋白質-核酸體系 (中心是分子遺傳學)和蛋白質-脂質體系（即生物膜）.