本书分为绪论，基因、基因组和基因组学，蛋白质组学，基因工程，基因诊断，基因治疗，生物分子的分离纯化，核酸分子杂交技术及应用，聚合酶链式反应技术及应用，分子生物学新技术及应用共十章。本书的特点是，在普通分子生物学的基础上以“组学”为主线系统介绍其基本理论及发展，以新技术发展为驱动力介绍分子生物学技术的发展及其应用，力求启发和拓宽学生思路。书后附有主要名词的中英文对照名词索引，以便学生更好地学习掌握专业词汇。
本书以“组学”为主线，以新技术发展为驱动力，分专题介绍分子生物学原理与技术及其在生物医学领域中的应用。第一章为绪论，第二章和第三章分别介绍基因、基因组和基因组学以及蛋白质组学理论、进展和应用，第四章至第六章分别介绍基因工程、基因诊断和基因治疗等分子生物学的应用内容，第七章至第九章介绍生物分子的分离纯化、核酸分子杂交技术、聚合酶链式反应技术等分子生物学基本技术及其应用，第十章则追踪该领域的最新进展，介绍分子生物学新技术及应用。
本书结构新颖、逻辑清晰、启发性和引导性较强，可作为生物、医学类专业研究生及高年级本科生教材，也可作为从事相关研究的科研人员参考书。