Tehnicile de biologie celulara si moleculara implica studiul proceselor biochimice care au loc in organismele vii cu scopul final de a intelege naturavietii in termeni moleculari. Studiile biochimice se bazeaza pe disponibilitatea tehnicilor analitice adecvate si pe aplicarea acestor tehnici la progresul
cunoasterii naturii si a relatiilor dintre moleculele biologice, in special proteine si acizi nucleici, si functia celulara.

Disciplina biologie celulara si moleculara se suprapune cu cea a biochimiei si in multe privinte obiectivele celor doua discipline se completeaza reciproc. Biologia moleculara se concentreaza pe intelegerea moleculara a proceselor de replicare, transcriere si traducere a materialului genetic in timp ce biochimia exploateaza tehnicile si descoperirile biologiei moleculare pentru a avansa in intelegerea unor astfel de procese celulare precum semnalizarea celulara si apoptoza. Rezultatul este ca cele doua discipline au acum oportunitatea de a aborda probleme precum:
- structura si functia componentei proteice totale a celulei (proteomica) si a tuturor moleculelor mici din celula (metabolomica)

- mecanismele implicate in controlul expresiei genelor;

- identificarea genelor asociate cu o gama larga de boli umane;

- dezvoltarea strategiilor de terapie genetica pentru tratamentul bolilor umane;

- caracterizarea numarului mare de receptori „orfani” prezenti in genomul uman, al caror rol fiziologic si agonistul natural sunt in prezent necunoscute,si exploatarea acestora pentru dezvoltarea de noi agenti terapeutici;

- identificarea de noi biomarkeri specifici bolii pentru imbunatatirea diagnosticului clinic;

- ingineria celulelor, in special a celulelor stem, pentru tratarea bolilor umane;

- intelegerea functionarii sistemului imunitar in vederea dezvoltarii unor strategii de protectie impotriva agentilor patogeni invadatori;

- dezvoltarea cunostintelor despre biologia moleculara a plantelor pentru imbunatatiri ale culturilor, rezistente la patogeni si cu toleranta la stres;

- aplicarea tehnicilor de biologie moleculara pentru identificarea naturii si unor noi tratamente in cazul bolilor bacteriene, fungice si virale.