Izraz grafika se nanaša na risbe ali slike, ki so ustvarjene po pravilih matematike. Molekularno se nanaša na molekule in njihove komponente. Zato je en pomen molekularne grafike (MG) študij molekul z vizualizacijo samih molekul in njihovih sestavnih delov. Molekularna grafika se nanaša tudi na tridimenzionalne upodobitve molekul, ki so narejene, da bi jih preučili in razumeli njihove odzive med reakcijami in interakcijami.
Molekularna grafika ima določene prednosti pred fizičnimi modeli. Fizični modeli lahko povzročijo težave, ker je struktura zakrita, obstaja napačen vtis fleksibilnosti, prekrivanje je skoraj nemogoče ali pa so preprosto preveč okorni za delo. Vse te težave je mogoče premagati z računalniško grafiko.
Ena ključnih načinov uporabe molekularne grafike je pri preučevanju beljakovin in nukleinskih kislin. Banka podatkov o beljakovinah (PDB) Raziskovalnega kolaboratorija za strukturno bioinformatiko (RCSB), v kateri so za splošni dostop shranjene eksperimentalno določene informacije o strukturah nukleinskih kislin, beljakovin in kompleksnih sklopov. Na dan 27. aprila 2010 je bilo v bazi podatkov 64,932 struktur. RCSB svojo funkcijo popularizira s povabilom obiskovalcem, da na Rutgersov dan zgradijo 3D modele virusov na univerzi Rutgers. RCSB sponzorira tudi poskuse modeliranja beljakovin na regionalnih znanstvenih olimpijadah v Združenih državah. Worldwide Protein Data Bank (wwPDB) je mednarodna organizacija, v katero spadajo skupine, kot je RCSB; PDBe, evropski analog; in PDBj, japonski dvojnik; pripadati.
Drugo področje, na katerem je molekularna grafika izjemno pomembna, je oblikovanje farmacevtskih izdelkov. Oblikovanje zdravil, podprto z molekularno grafiko – znano tudi kot računalniško podprto načrtovanje zdravil (CADD), računalniško podprto molekularno oblikovanje (CAMD) ali strukturno podprto načrtovanje zdravil (SBDD) – je eden ključnih raziskovalnih interesov fakultet, ki sodelujejo pri Specializacija medicinske kemije univerze Virginia Commonwealth v podiplomskih programih farmacevtskih znanosti, na primer.
Specializirana programska oprema za ustvarjanje molekularne grafike, imenovana programska oprema za molekularno oblikovanje, je na voljo v številnih komercialnih paketih. Obstajajo tudi posebne različice, namenjene oblikovanju zdravil na podlagi molekularne grafike. Pri oblikovanju zdravil je značilnost združitve – zmožnost povezovanja prikazane molekule z receptorjem – eden ključnih atributov, ki so razlikovali programsko opremo za načrtovanje zdravil od druge programske opreme za molekularno načrtovanje.