Molekulinė farmakologija yra farmakologijos srities, kuri yra susijusi su farmakologijos tyrimais molekuliniu pagrindu, šaka. Molekuliniai farmakologai tiria vaistų ir natūralių junginių, naudojamų ligoms gydyti, molekulinį tyrimą, taip pat tiria ligas molekuliniu pagrindu, siekdami sukurti farmakologiškai aktyvius agentus, kurie galėtų būti naudojami ligoms gydyti. Įdarbinimas šioje srityje paprastai apsiriboja žmonėmis, turinčiais aukštąjį išsilavinimą, dažnai dirbantiems doktorantūrą šioje srityje.
Vienas iš svarbiausių molekulinės farmakologijos aspektų yra suprasti, kaip vaistai veikia molekuliniu pagrindu. Pacientui, kuris vartoja antibiotikus nuo infekcijos, molekulinis vaistų veiksmingumo paaiškinimas gali neatrodyti labai svarbus, kol jie veikia, tačiau molekuliniams farmakologams tai labai svarbu. Molekulinis farmakologas gali išsiaiškinti, kaip vaistas atakuoja infekciją sukeliančias bakterijas, kaip bakterijos išvysto atsparumą antibiotikams ir kaip vaistų kompanija gali sukurti naują antibiotiką, nukreiptą į antibiotikams atsparias bakterijas molekuliniu lygmeniu.
Molekuliniai farmakologai taip pat domisi molekuline patologija, ligos eigos tyrimu molekuliniu lygmeniu. Tai ypač aktualu piktybiniams navikams, kurie išsivysto spontaniškai, nes supratimas, kiek piktybinių navikų atsiranda, gali būti pagrindinė dalis kuriant vaistus, kurie bus skirti šiems piktybiniams navikams. Molekulinės farmakologijos tyrėjai taip pat domisi labai rafinuotų vaistų kūrimu, kurie galėtų užpulti piktybinius navikus ir nieko daugiau, taip sumažinant šalutinį poveikį pacientui.
Taip pat svarbu suprasti vaistų molekulinę struktūrą. Farmacijos kompanijų požiūriu, žinoti kuo daugiau apie jų vaistus yra naudinga, nes tai gali padėti joms apsaugoti patentus, kurti panašius vaistus, organizuoti vaistų šeimas ir suprasti vaistų veiksmus. Mokslininkams vaisto molekulinės struktūros žinojimas yra svarbus dėl daugelio tų pačių priežasčių. Mokslininkai taip pat domisi nuoseklių ir patikimų vaistų gamybos metodų kūrimu, o tam reikia žinoti išsamias vaistų, su kuriais jie dirba, struktūras.
Žmonės gali pažvelgti į šią sritį įvairiais biologijos mokslų aspektais. Kai kurios kolegijos ir universitetai siūlo savo studentams molekulinės farmakologijos laipsnius, o šie laipsniai gali apimti aukšto lygio pritaikymą pagal studento interesus ir poreikius. Paprastai molekulinės farmakologijos kursiniai darbai apima tokias temas kaip biologija, anatomija, fiziologija, molekulinė chemija ir kitos biologijos mokslų sritys.