“分子生物物理学”的基本理论是分子的电子结构、能量状态、分子间与分子内的相互作用力,以及由这些力的协同作用而形成的大分子及其聚集态的物理性质(半导体性、液晶态性质、电与磁学性质等)。这些理论都建立在描述微观客体的量子力学的基础上。分子生物物理学的实验手段包括测定大分子质量、体积、组分、能态、物理性质、运动(移动、转动与振动)等各种近代技术。其中占有特殊重要地位的是和测定结构与能态有关的光谱技术、波谱技术与衍射技术,例如,电子自旋共振,红外、可见与紫外吸收光谱,荧光技术,旋光色散与圆二色谱,莫斯鲍尔谱,激光-曼光谱,以及X 射线衍射和中子衍射等。“分子生物物理学”的发展在很大程度上取决于技术方法的改进。