바이오 분자공학은 생명현상의 기본이 되는 유전자와 단백질 등의 활용과 조작을 통해, 화학 산업, 의학, 식품, 환경 및 에너지 분야에의 다양한 적용을 모색하는 분야이다. 이 분야는 시스템 생물학과 대사 공학을 이용한 유용한 화학물질의 생산, 새로운 효소의 탐색 및 개량, 펩타이드 및 단백질을 이용한 의약품 및 신규재료의 개발, 세포공학 및 조직공학, 환경생물공학 등을 포함한다. 바이오 분자공학은 IT 기술을 활용한 생물정보학의 발달로 인해 생명현상의 총체적 이해가 가능해지고 컴퓨터를 이용한 다양한 분자 모델링 기법의 적용이 확대 되면서 발전이 가속화 되고 있다. 또한 나노기술과의 접목을 통해 바이오센서 및 의약/산업용 소재 개발에 이르기까지 그 영역을 확장해 나가고 있다.