Mekanisme di tingkat molekular merupakan kunci penting dalam membuka banyak misteri yang belum terungkap, seperti mengungkap fungsi gen terkait onset penyakit genetis, interaksi pemaparan nutrisi yang tepat dalam metabolisme gen target, atau identifikasi hubungan evolusi genetis, identifikasi DNA forensik, dsb. Analisis biologi molekular diperlukan untuk mempermudah memahami mekanisme molekular termasuk mengidentifikasi gen, DNA finger printing, ekspresi & eksplorasi protein/enzim, serta menganalisis fungsi gen dan protein.