Evolusi molekuler
Evolusi molekuler merupakan proses evolusi yang terjadi pada skala DNA, RNA, dan protein. Evolusi molekuler muncul sebagai bidang ilmu pengetahuan pada tahun 1960-an ketika peneliti dari bidang biologi molekuler, biologi evolusi, dan genetika populasi berusaha memahami stuktur dan fungsi asam nukleat dan protein yang baru ditemukan. Topik-topik kunci bidang ini adalah evolusi fungsi enzim, penggunaan divergensi asam nukleat sebagai "jam molekul" dalam kajian divergensi spesies, dan asal usul DNA sampah yang tidak mempunyai fungsi. Kemajuan dalam genom dan bioinformatika telah mengakibatkan peningkatan kajian pada topik-topik ini.
Biologi sistem
Biologi sistem merupakan penggabungan dari beberapa cabang ilmu, seperti genomik (genomics), biokimia, dan biologi molekuler. Ilmu biologi sistem bertujuan untuk mendapatkan pemahaman yang menyeluruh (holistik) terhadap makhluk hidup sebagai kesatuan sistem. Beberapa strategi yang dipilih dalam biologi sistem antara lain adalah pengukuran kuantitatif komponen seluler dalam tingkat mRNA, protein, dan metabolit, pengembangan model matematika yang menggabungkan pemahaman biokimia dengan data-data yang dihasilkan oleh eksperimen dengan hasil data bervolume tinggi, aplikasi mikroorganisme. Karena yang dianalisis merupakan data bervolume tinggi, dibutuhkan semacam perangkat mutakhir untuk mengolah, menganalisis, memvisualisasi, dan mensimulasikan data tersebut. Oleh karena itu, pengembangan ilmu bioinformatika berperan.