現代生物學在DNA雙螺旋鏈的結構解開，中心教條確立後，分子生物學的蓬勃發展，讓人類以基因的分子層次直接的進入了生物個體構成的最小單位----細胞之中探討生物的結構與功能的作用機制與關係。

在人類和阿拉伯芥基因體定序計畫執行後的後基因體（post-genomis）時代，以分子生物學為工具探討細胞生物學為當前生命科學研究發展的重要主流，其中心課題在以分子生物學、細胞生物學、遺傳學、發生學、生物資訊學及基因繁殖等研究工具，探討生物體之基因在生物的結構與功能的分子作用機制，而模式生物的基因體功能、基因與細胞的結構與功能運作、人類疾病的細胞學機制、發育與遺傳機制以及轉殖植物之基因表現調控等均是未來發展的重要方向。

分子細胞生物學研究所將教授研究生現代生物學發展的趨勢，建立研究生由基因的分子層次瞭解染色體、細胞、組織、以及生物體的結構與功能的宏觀架構，啟發研究生經由模式生物的基礎研究進入高深與應用的分子細胞生物學研究領域。