Generalmente se entiende que los alimentos moleculares son cualquier tipo de alimento natural que se haya cultivado a partir de semillas que hayan sido sometidas a un proceso de ingeniería molecular intencional. A menudo, las semillas se alteran para que la planta resultante sea menos susceptible a una serie de factores que podrían dañar el cultivo. Los alimentos moleculares también pueden alterarse para aumentar el sabor de un producto determinado, o simplemente como un medio para garantizar una cosecha saludable con un alto rendimiento.
La mayoría de los procedimientos utilizados para alterar los alimentos tienen que ver con hacer que la planta sea más resistente. Los alimentos diseñados serán más resistentes a las inclemencias del tiempo, como una sequía o un exceso de exposición al sol. Los alimentos moleculares también pueden resistir el moho, el tizón y otras enfermedades de las plantas que pueden hacer que un cultivo falle. Incluso hay ejemplos de alimentos alterados diseñados específicamente para resistir una infestación de una amplia gama de insectos.
También hay ejemplos de alimentos moleculares que se infunden con un sabor o aroma más fuerte que variedades similares. El sabor y olor mejorados a menudo son deseables para usar con vegetales congelados o enlatados, ya que tenderán a retener más sabor después del proceso de cocción. Los alimentos moleculares también pueden ser diseñados para retener más color durante la cocción. Cuando este es el caso, la presentación del plato no solo será sabrosa sino que también atraerá la vista.
En algunos sectores, el término alimento molecular se ha utilizado para referirse al método de preparación de alimentos, en lugar de al alimento en sí. Por ejemplo, si se emplea una alternativa a los métodos de cocción tradicionales, como el uso de la cocción por fusión, se puede entender que los platos resultantes son alimentos moleculares. Sin embargo, la mayoría de los expertos culinarios tienden a pensar en los alimentos moleculares como alimentos genéticamente alterados, en lugar de alimentos que se preparan de manera no tradicional.