Η μοριακή μηχανική είναι ένα αναδυόμενο πεδίο μελέτης που ασχολείται με το σχεδιασμό καθώς και τη δοκιμή μοριακών ιδιοτήτων, συμπεριφοράς και αλληλεπιδράσεων προκειμένου να συναρμολογηθούν καλύτερα υλικά, συστήματα και διαδικασίες για συγκεκριμένες λειτουργίες. Αυτή η προσέγγιση, στην οποία οι παρατηρήσιμες ιδιότητες ενός μακροσκοπικού συστήματος επηρεάζονται από την άμεση αλλαγή μιας μοριακής δομής, εμπίπτει στην ευρύτερη κατηγορία του σχεδιασμού «από κάτω προς τα πάνω» .