分子定向进化是人为地模拟自然进化机制，利用现代分子生物学方法创造大量的突变同源基因文库，采用灵敏的定向筛选策略，创造出自然界并不存在的或某些特性有显著改变的突变蛋白质或其他生物分子。分子定向进化已广泛应用于蛋白质的分子改造，被认为是生产具有改良或全新特性的蛋白质和调控序列的高效方法。
DNA文库可以改变蛋白质的特定位点或者DNA的调控区域，可以用来研究结构和功能之间的关系。根据不同设计目的，体外合成的文库可以更精确更随意的控制所研究序列的多样性。而且，合成的DNA文库可以显著提高获得核酸或蛋白质突变体的效率和下游研究。
