Yiyecek ve içeceğin üretimden servisine kadar uğradığı fiziksel ve kimyasal değişimi olarak tanımlanmaktadır. Moleküler gastronomi kimya, fizik ve gıda teknolojileri gibi farklı disiplinlerle ilişkiler sonucunda doğdu. Amacı sadece yeni yiyecek ve içecekler ortaya çıkarmak ve geliştirmek değil var olan ürünleri de tanımayı amaçlayan mutfak disiplinidir. 1969 senesinde, Prof. Nicholas Kurti ilk çalışmasını Oxford Üniversitesi’nin fizik bölümünde Kraliyet Enstitüsü’ndeki Mutfaktaki Fizik dersi adıyla başlattı. Prof. Nicholas Kurti “Bilim olarak yıldızların içindeki ısı derecesini biliyoruz ama ne yazık ki bir suflenin içindeki ısı derecesini bilmiyoruz.” Sözüyle mutfakta farkındalık yaratmış ve ardından çalışmalar başladı. Moleküler Gastronomi: Lezzetin Bilimini Keşfetme isimli kitabın yazarı ve Fransa’nın mutfak bilimcisi olan Herve This moleküler gastronomi akımının öncüleri arasında yer aldı.

Moleküler gastronomi yiyeceklerin fiziksel özellikleri, pişirilmesi esnasında kimyasal özelliklerinin dönüşümlerinin incelenmesini inceleyen bilimdir. Yalnızca pişirme biçimi olarak adlandırmak bu durumda doğru değildir. Moleküler gastronomiyle birlikte yeni sunumlar, şaşırtan lezzet ve tarifler, farklı pişirme yöntemleri ortaya çıkmıştır. Bilim insanları ve şefler mutfakta birlikte üretimler ve tadımlar yaptı. Profesyonel şefler tarafından moleküler gastronomi uygulamaları geliştirilmiş ve menülerde yer verilmeye başlanıldı. Geleneksel tariflere ek olarak yenilikçi tarifler uygulanmaya başlanılmış gıdaların fiziksel ve kimyasal özellikleri göz önünde bulundurularak farklı yemekler ve sunumlar ortaya çıkarıldı. Mutfaklarda şeflerin yanı sıra fizikçi, kimyager, mühendis gibi personel istihdamına yer verildi.

Moleküler gastronomi kapsamında, yiyecekler yeni yöntemlerle sunulmaktadır. Örneğin; sebzelerden ve meyvelerden köpükler oluşturma, farklı yiyecekleri havyar taneleri biçiminde sunma, farklı lezzetleri birleştirme bunlardan yalnızca birkaçıdır. Ksantan gam, maltodekstrin, kalsiyum laktat gibi maddeler ve Gıda tipi şırınga, silikon tüp gibi araçlarla moleküler gastronomi uygulamaları yapmak mümkündür. El Bulli Restoranı’nda elma havyarı menülerde sunulmaktadır. Elma suyu ve kalsiyum aljinat sayesinde elma suyundan küçük boncuklar elde edildi. Dondurma ve sorbe yapımında likit nitrojen kullanımı da oldukça yaygın hâle geldi. Günümüzde, Ferran Adria (el Bulli), Arzak (Arzak restoran), Andoni Luis Aduriz (Mugaritz restoran) ve Pedro Subijana (Akalere restoran) gibi restoranarda moleküler mutfak uygulamaları görülmektedir.