Molekyylibiologit tutkivat aiheita, kuten soluja, viruksia, bakteereja tai solutoimintoja. Heidän työnsä voi sisältää myös genetiikan ja sairauksien mekanismin tutkimista. Tyypillisesti yksilöt, jotka haluavat tulla molekyylibiologeiksi, pyrkivät lopulta hakeutumaan filosofian tohtorin tutkintoon, koska tohtorin tutkinto tekee todennäköisemmäksi, että heitä harkitaan pitkäaikaiseen tai pysyvään työhön laboratoriossa, yliopistossa, lääketeollisuudessa yritys, kosmetiikkayritys, elintarvikeyritys, biotekniikkayritys tai valtion virasto. Tietenkin molekyylibiologian tohtorin tutkinto vaatii vuosien akateemista työtä.
Biologian perustutkinnon suorittaminen voi olla hyödyllistä, jos toivot lopulta saavuttavasi molekyylibiologian tohtorin. Jos et opiskele biologiaa, kemian tai jonkin muun tieteeseen liittyvän alan opiskelu voi olla erittäin hyödyllistä. Lisäksi jos toivot saavasi lopulta molekyylibiologian tohtorin, hyvät arvosanat voivat olla hyödyksi, koska korkea arvosanapiste (GPA) tekee vaikutuksen mahdollisiin jatko -ohjelmiin ja tekee todennäköisemmäksi, että sinut hyväksytään ohjelmaan, joka johtaa molekyylibiologian tohtori.
Hakeminen molekyylibiologian tohtoriohjelmaan tapahtuu yleensä joko perustutkinnon viimeisen vuoden aikana tai kahden vuoden työsuhteen jälkeen. Jos päätät hakea tohtoriohjelmaan viimeisen opiskeluvuoden aikana, sinun on valittava huolellisesti professorit, jotka voivat kirjoittaa suosituskirjeitä, ja sinun on suoritettava Graduate Record Examination (GRE). Sinun on myös täytettävä hakemukset ja kirjoitettava sovellusesseitä jokaiselle jatko -ohjelmalle, johon haet. Saatat joutua käymään läpi myös haastatteluja, jos hakemuksesi vaativat sitä.
Kun olet valinnut tohtoriohjelmaan, sinun on suoritettava vaaditut kurssit menestyksekkäästi säilyttäen riippumatta siitä, minkä arvosanan keskiarvon (GPA) ohjelma on asettanut tohtorikoulutettavien pysyvän hyvässä akateemisessa asemassa. Tohtorin kurssityö kestää tyypillisesti vähintään neljä vuotta ja sisältää kursseja, kuten biokemia, geneettinen analyysi, prokaryoottinen molekyylitutkimus ja eukaryoottinen molekyylitutkimus. Lisäksi sinun on suoritettava väitöskirjaa edeltävät tutkimusprojektit, joissa teet ohjattua molekyylibiologian tutkimustyötä.
Lisäksi sinun on suoritettava väitöskirja, joka esittelee tutkimusosaamistasi. Väitöskirjaprosessiin kuuluu lukemalla paljon kirjallisuutta, tunnistamalla väitöskirjan aihe, tekemällä alkuperäinen tutkimus, esittämällä tutkimuksesi kirjallisesti ja puolustamalla suullisesti tutkimustasi väitöskirjavaliokunnan vaatimusten mukaisesti. Sitten väitöskirjan valmistuttua saat väitöskirjan molekyylibiologiasta.