分子病毒学（molecular virology）是病毒学与分子生物学相互渗透融合而形成的一门学科。它起源于1950年代分子生物学的兴起，并在1960年代以来取得了显著的发展，包括脱氧核糖核酸病毒和核糖核酸病毒复制机制的阐明，亚病毒的发现，以及病毒基因组的无性繁殖系的建立。

分子病毒学是在分子水平上对病毒进行结构与功能研究的科学。 [2]它也是一门研究病毒基因组结构与功能，探寻病毒基因组复制、基因表达及其调控机制，提示病毒感染、致病的分子本质，为病毒基因工程新型冠状病毒疫苗和抗病毒药物的研制以及病毒病的诊断，预防和治疗提供理论基础及其依据的科学。

分子病毒学主要向两个方向发展,在理论方面用分子生物学技术阐明病毒及病毒感染的本质,应用方面指病毒基因工程。主要研究领域如下：病毒的分子结构、 研究病毒基因组的结构与功能的关系。

病毒侵染的分子机理病毒侵染不同于其它病原生物的侵染，从本质上来说是一种分子侵染

- 病毒复制：研究病毒如何在宿主细胞内复制其基因组。

- 病毒致病：探讨病毒感染引起疾病的分子机制。

- 病毒免疫：研究宿主如何通过免疫系统应对病毒感染。

- 病毒免疫逃避：了解病毒如何逃避宿主的免疫反应。

- 病毒新型冠状病毒疫苗：开发预防病毒感染的疫苗。

- 病毒分子诊断技术：利用分子生物学技术诊断病毒感染。

- 抗病毒化学疗法：研究和开发抗病毒药物。

- 病毒感染监控及控制：监测病毒感染并制定控制策略。

- 病毒病流行病调查：研究病毒病的流行状况和传播模式。

在这些研究方向中，某些病毒基因的结构与功能关系以及一些病毒的基因表达调控原理已经被揭示，为病毒学研究提供了新的视角。随着分子生物学技术的不断进步，分子病毒学将继续在病毒学领域发挥重要作用，为人类对抗病毒性疾病提供强有力的科学支持。