Molekulaarelektroonika ehk ühe molekuli elektroonika on nanotehnoloogia teadusharu, mis kasutab elektroonikakomponentidena üksikuid molekule või nanoskaalas üksikute molekulide kogumit. Kuna juba üksikud molekulid on võimelised moodustama väikseimaid stabiilseid struktuure, siis aitab see teadusharu täita elektroonikaalase tootmise esmast eesmärki – vähendada elektriahelate mõõtmeid.