生物化学与分子生物学是在分子水平探讨生命的本质，即：研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节、遗传信息传递等。生物化学与分子生物学是目前自然科学中进展最迅速、最具活力的前沿领域。我院生物化学与分子生物学学科源于二十世纪70年代后期创立的生物化学教研室，植根于原农业部植物生理生化研究室，后由陈祖杰教授领衔，并于1986年获得生物化学与分子生物学硕士学位授权点，为我院最早发展的奠基学科之一。二十世纪80年代中期，与美国北卡罗来纳州立大学合作研究，在国家“八五公关”和“星火计划”资助下，于1992年率先建立了我国第一条纤维素酶系列产品的生产线，在酶制剂研发、规模化生产方面形成特色学科，获得多次省部级奖励。
2018年在生物学一级学科下设置生物化学与分子生物学博士研究生招生专业。本学科现有成员11人，其中教授3人，副教授4人，具有博士学位的教师11人；多人留学美国、澳大利亚、日本、荷兰等国家学习深造；多人次入选霍英东青年教师奖、辽宁省“百千万人才工程”百人层次和千人层次人才、辽宁省高校优秀人才支持计划、辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划、沈阳市高层次人才、沈阳市优秀科技工作者、沈阳市优秀共产党员、沈阳农业大学天柱山学者/英才支持计划等。目前，本学科教师主要从事植物逆境分子生物学和糖生物化学等科研方向，并取得了突出成绩。近年来，先后主持承担省部级以上科研项目50余项，发表SCI学术论文40余篇，荣获省部级以上科研奖励5项，申请国家发明专利7项。
植物逆境分子生物学方向针对高产、优质、多抗、高效等具有重大应用前景的关键功能新基因发掘与利用滞后、突破性新种质缺乏、特有基因资源流失严重等问题，围绕我省优势农业产业，充分利用现代生物技术手段，以植物功能基因挖掘为切入点，从分子、细胞和个体不同水平上深入开展植物对生物胁迫和非生物胁迫等逆境响应机制研究，探究植物抗逆相关基因的功能及其表达的调控机制，揭示植物权衡“胁迫刺激与生长发育”的分子机制，力争在作物抗逆、高效利用等的研究中有重大的突破，从而最大限度地挖掘植物自身的生物学潜力，为利用基因工程方法培育作物抗逆高效品种和改进抗逆高效的栽培措施提供新理论和新策略。
糖生物化学（天然产物与糖工程）方向糖类是地球上最丰富的有机化合物，既是生物机体的能量物质和结构物质，也作为信息分子参与细胞信号转导、发育、免疫应答等生命活动。糖类化合物的研究与开发已经发展成为涉及医学、化学、工程等多学科，应用于食品、医药、饲料、农业等各领域的重要产业。本研究方向研究宗旨是基于现代糖生物学与糖工程等技术，研究功能糖分离制备与生物转化，揭示糖类的生物活性与功能机制，解决与糖相关的科学和应用问题，形成和发展功能糖产业。目前本方向教师主要从事食品源多糖结构与功能及其构效关系、寡糖组学与生物工程、糖生物化学技术等方面的研究。
