علم الإنسان الجزيئي، يُعرف أيضًا باسم علم الإنسان الجيني، هو الدراسة المتعلقة بكيفية مساهمة علم الأحياء الجزيئي في فهم تطور الإنسان. يختبر هذا الفرع من علم الإنسان الروابط التطورية بين المجموعات الإنسانية القديمة والحديثة، بالإضافة إلى الأنواع المعاصرة. بشكل عام، يقارن علم الإنسان الجزيئي بين تسلسلات الدنا أو البروتين؛ استخدمت الدراسات المبكرة مع ذلك علم الأمصال المقارن.
يستطيع العلماء تحديد مدى قرابة العلاقة بين المجموعات السكانية (أو داخلها) من خلال اختبار تسلسلات الدنا بين هذه المجموعات المختلفة. تسمح بعض أوجه التشابه المعينة في التركيب الجيني لباحثي علم الإنسان الجزيئي بتحديد انتماء مجموعات مختلفة من الأفراد إلى نفس المجموعة الفردانية، وبالتالي امتلاكهم لأصل جغرافي مشترك. تبرز أهمية ذلك في تمكين باحثي علم الإنسان الجزيئي من تتبع أنماط الهجرة والاستيطان، ما يقدم بدوره في نظرة هامة على كيفية تشكل المجموعات المعاصرة المختلفة وتطورها بمرور الوقت.
برز دور علم الإنسان الجزيئي شديد الأهمية في تأسيس الشجرة التطورية للإنسان وغيره من الرئيسيات، بما في ذلك الأنواع وثيقة الصلة مثل الشمبانزي والغوريلا. توجد العديد من التشابهات المورفولوجية بين الإنسان والشمبانزي، إذ خلصت بعض الدراسات، على سبيل المثال، إلى تشارك النوعين ما يقارب 98 في المئة من الدنا. مع ذلك، عدلت بعض الدراسات الأحدث نسبة التشارك في الدنا من 98 في المئة إلى 94 في المئة، ما يظهر أن الفجوة الجينية بين النوعين أكبر مما اعتُقد في السابق. تُعتبر هذه المعلومة هامة للغاية في البحث عن سلف مشترك وإيجاد فهم أفضل لكيفية تطور الإنسان.