Patología molecular es una rama de la patología que se ocupa del examen de moléculas dentro de tejidos, órganos o fluidos biológicos que ayudan en el diagnóstico de enfermedades. Se centra en los aspectos submoleculares de la enfermedad. Los ensayos tisulares de inmunofluorescencia basados en anticuerpos, la secuenciación de ADN y la PCR cuantitativa son las técnicas empleadas en patología molecular.