新版仍然由三部分内容构成。第一部分是分子生物学基本原理。从基因和基因组的角度阐述基因的结构与功能、基因组DNA的复制与修复、基因的表达与调控、细胞信号转导等分子生物学的基础知识。为方便本书作为医学分子生物学的独立教学用书，第一部分的内容较上一版有所加强。第二部分则以一些危害人类健康的临床问题为线索，从分子生物学角度阐述疾病的发生和发展机制。限于篇幅，本书仅选择了部分系统的疾病和部分生理及病理过程进行介绍。第三部分介绍分子生物学技术在临床上的应用，即分子诊断、分子预防和分子治疗问题。本部分在介绍基本原理和技术的同时，较系统地介绍已经在临床上使用或试用的采用分子生物学技术发展起来的诊断方法、治疗药物、治疗方案以及疫苗等。
本书可作为相关专业的教学用书，也可供研究人员阅读参考。