Bu bölüm, hücrenin hayatiyetini devam ettirebilmesi için gerekli olan moleküler parçaların özelliklerini inceler. Bu moleküler parçalar; nükleik asitler, proteinler, polisakkaritler olarak sayılabilir. Moleküler ve hücresel biyofizikteki metodlarda elektron mikroskobu, ultrasantrifüjler, X ışını kırıcı aletler (yoğunluk ve kütleye göre ayırım yapmak için) kullanılır. Bu metodlar ayrı birer dal olarak üzerinde durulan konular olup bu sahada birçok araştırmacı çalışmaktadır. İyonlaştırıcı ışınlar bu konulardan birisi olup bu ışınlar (X ışınları) hem teşhiste (röntgen filimleri) ve hem de tedavide (lösemiler ve bazı kanser tipleri) kullanılır.
