一个值得在科学上大书特书的20世纪大发现，就是揭示了脱氧核糖核酸(DNA)的性质及功能。这个长链分子决定了人类及许多动植物遗传的基因。我们学会了如何读出基因上的遗传编码，我们开始绘制出许多生物的全部遗传基因的排列图案，开始了解这些遗传基因的功能。遗传学家已在进行绘制人类基因组图谱的计划——这个计划完成后，可以带来有益的应用，也可能招致严重的恶果。DNA启示我们，生物的最基本生命过程都是可以用化学及物理的方法来解释。似乎不必引用生命之力、灵魂、鬼魂等这些所谓超自然的灵体来解释神秘的生命。同样，目前的神经生理学知识，让我们了解到，大脑内的思想来自100万亿个左右的神经元和化合物构成的互联网络。
分子生物学允许我们详细比较两个生物物种的基因和分子组合，从而判断物种间的亲戚关系。这些实验证实了地球上所有生物之间的深刻相似性，更进一步证明了进化生物学家以前就发现的生物间的关系。例如，在人和人猿(chimpanzee)的活跃基因中，有99.5%是一样的，因而证明了人猿是最接近人类的物种。我们和人猿有同一个祖先。
