分子进化(汉语拼音：Fen zi jin hua；英语：molecular evolution），生物进化过程中生物大分子的演变。包括前生命物质的演变；蛋白质分子和核酸分子的演变以及细胞器和遗传机构（例如遗传密码）的演变。分子进化的研究可以为生物进化过程提供佐证，为深入研究进化机制提供重要依据。