การศึกษาทางพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุล (Molecular Genetics) ปัจจุบันการศึกษาทางพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุล (Molecular Genetics) มีความก้าวหน้าอย่างมาก เนื่องจากมีเครื่องมือและเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่ช่วยให้สามารถวิเคราะห์สารพันธุกรรมตั้งแต่ระดับยีน (Genomics) ระดับโปรตีน (Proteomics) ไปจนถึงสามารถศึกษาหาความสัมพันธ์ของสารเมแทบอไลต์ (Metabolomics) ในสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ได้ในการศึกษาพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลต้องอาศัยเทคนิคต่างๆ เช่น PCR, Real-time PCR, Western Bot, ELISA, Next Generation Sequencing (NGS), และการผลิต Antibodies เป็นต้น โดยแต่ละขั้นตอนของเทคนิคเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ชุดสกัดสารพันธุกรรม, เอนไซม์ตัดจำเพาะ, โปรตีนลูกผสม (Recombinant Protein) รวมไปถึงสารเคมี และบัฟเฟอร์ เป็นต้น เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลของสารพันธุกรรม ที่จะทำให้ผู้วิจัยทราบถึงความสัมพันธ์ และการแสดงของยีน หรือโปรตีน รวมถึงสารเมแทบอไลต์ที่ศึกษา อันนำไปสู่การพัฒนาการวินิจัยโรคต่างๆ การผลิตยารักษาโรค การศึกษาประชากรของสิ่งมีชีวิตในสิ่งแวดล้อม รวมถึงการศึกษาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตในอดีต