La ingeniería molecular es un campo dinámico y en evolución con problemas de objetivos complejos; los avances requieren ingenieros sofisticados y creativos que estén familiarizados con todas las disciplinas.
Esto a menudo da lugar a materiales y sistemas fundamentalmente nuevos, que son necesarios para abordar las necesidades pendientes en numerosos campos, desde la energía hasta la asistencia sanitaria y la electrónica.
Además, con la mayor sofisticación de la tecnología, los enfoques de prueba y error a menudo son costosos y difíciles, ya que puede ser difícil dar cuenta de todas las dependencias relevantes entre las variables en un sistema complejo.
Algunas aplicaciones de tecnologías donde la ingeniería molecular juega un papel fundamental: Los ingenieros moleculares utilizan herramientas e instrumentos sofisticados para realizar y analizar las interacciones de las moléculas y las superficies de los materiales a escala molecular y nanométrica.
La complejidad de las moléculas que se introducen en la superficie es cada vez mayor, y las técnicas utilizadas para analizar las características de la superficie a nivel molecular cambian y mejoran constantemente.