A molekuláris taxonómia az 1990-es évek elejétől formálódó tudományág, mely klasszikus rendszertani kérdések megválaszolásához a molekuláris biológia modern, fejlett, változatos eszköztárát hívja segítségül. A genetikai variabilitás DNS-alapú vizsgálata azonban nem csupán kiegészítő információt szolgáltat a morfológiai alapon nyugvó rendszerezéshez. Segítségével nagy pontossággal feltárható az egyes fajok leszármazási, evolúciós kapcsolatrendszere is: hol, hogyan és milyen leszármazási vonalakból fejlődhettek ki, hogyan vándoroltak a földtörténeti idők (elsősorban a legutolsó jégkorszak) során, és hogyan érhették el mai elterjedési területüket. Mivel a Föld eddigi történetének hatodik nagy kihalási hulláma küszöbén áll, a biodiverzitás megőrzéséhez kulcsfontosságú a fajok és az azokat létrehozó evolúciós hajtóerők minél pontosabb megismerése. Ehhez további tudományterületekről (anatómia, ökológia, citogenetika, paleobiológia, szaporodásbiológia) érkező adatok nyújthatnak egységes képet, és ezzel létrehozzák az „integratív taxonómia” területét.
A Molekuláris Taxonómiai Laboratórium a Magyar Természettudományi Múzeum új, önálló egységeként 2005-ben kezdte meg működését. A Ludovika Akadémia (jelenleg Nemzeti Közszolgálati Egyetem) épületének alagsorában – a magas fokú, modern műszerezettségnek köszönhetően – a molekuláris adatok előállításához szükséges teljes munkafolyamat lefedhető, a DNS izolálástól a szekvenálásig. A laboratóriumban hazai és külföldi kutatók, az ország különböző egyetemeiről érkező PhD hallgatók, szakdolgozók kutatásaihoz kötődő genetikai vizsgálatok folynak mai modern (recens) állat- és növényfajokon.
A laboratórium alegységeként működő Antropológiai Laboratóriumban, teljesen elkülönített, ultra-steril helyiségben ásatásokból, fúrásmintákból származó fosszilis maradványokból kinyerhető DNS vizsgálatára nyílik lehetőség.
A laboratórium szakmai irányítását 2005 és 2010 között Schrettné Dr. Major Ágnes látta el.