Die Molekularküche als Teil der Molekulargastronomie, setzt Erkenntnisse aus der wissenschaftlichen Untersuchung biochemischer, physikalischer und chemischer Prozesse bei der Zubereitung von Speisen und Getränken um, die mit der Änderung von Texturen einzelner Produkte und den Wechselwirkungen zwischen physikalisch-chemischen Prozessen einerseits und Veränderungen eines Produkts andererseits zu tun haben.
Das veränderte Verhalten von Eiweißstrukturen in Lebensmitteln durch mechanische Einwirkungen, durch Temperaturveränderungen oder durch Verwendung von Zusatzstoffen wie Alginate beschäftigen die mit dem Thema befassten Wissenschaftler und Köche. Sie interessiert weniger die Frage, wann die richtige Garzeit für Fleisch und Fisch erreicht ist oder wie lange ein Soufflé im Ofen bleiben muss. Für sie ist vielmehr wichtig, warum das alles passiert, um daraus auch Erkenntnisse für andere Zubereitungsprozesse ziehen zu können.
Professor Dr. Thomas A. Vilgis vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz zählt zu den bekanntesten deutschen Wissenschaftlern auf dem Gebiet der Molekularküche. International haben vor allem Hervé This, Nicholas Kurti und Peter Barham große Entwicklungsarbeit geleistet. In der praktischen Entwicklung neuer Gerichte hat sich hierzulande der Dortmunder Spitzenkoch Heiko Antoniewicz hervorgetan, der bis Mitte 2006 als Küchendirektor beim Catering-Unternehmen Kofler & Company unter Vertrag war und heute freischaffend arbeitet. International zählen Ferran Adrià, Homaro Cantu und Heston Blumenthal zu den bedeutendsten Spitzenköchen auf dem Gebiet der Molekularküche.
Die Molekulargastronomie befasst sich mit den biochemischen und physikalisch-chemischen Prozessen bei der Zubereitung und beim Genuss von Speisen und Getränken. Der Begriff „Molekulargastronomie“ wurde um 1990 von Hervé This geprägt, bereits 1992 fand in Sizilien das erste internationale Arbeitstreffen über molekulare und physikalische Gastronomie statt. Als Ziel dieser angewandten Wissenschaft nennt er: althergebrachte Rezepte zu erklären, sie womöglich zu verbessern, und mit den dabei gewonnenen Erkenntnissen neue Rezepte zu kreieren.
Hervé This war allerdings nicht der erste, der sich der naturwissenschaftlichen Betrachtung von Kochvorgängen widmete. Bereits einige Jahre zuvor hatte Nicholas Kurti mit dem Aufsatz „The Physicist in the Kitchen“ die Grundlagen für die moderne Molekulargastronomie verfasst. Von Kurti stammt auch der von Hervé gern zitierte Satz: »Es ist absurd, dass wir über die Temperatur im Zentrum der Sonne mehr wissen als über jene im Inneren eines Soufflés.
Aus diesem naturwissenschaftlichen Ansatz hat sich ein neuartiger Stil der Haute Cuisine entwickelt, der Molekularküche genannt wird. Sein bekanntester Vertreter ist der spanische Koch Ferran Adrià. Diese Molekularküche verwendet neben den üblichen Küchentechniken experimentell auch solche aus der Chemie und der Lebensmittelindustrie, um Gerichte mit völlig neuartigen Eigenschaften zu erzeugen wie z. B. Schäume und Gelees aus Gemüse, heißes „Eis“, das beim Abkühlen im Mund schmilzt, Bonbons aus Olivenöl oder „Kaviar“ aus Melonen. Durch die überraschenden Kombinationen von Aromen, süß und salzig, Temperaturen und Texturen sind diese Gerichte zugleich „Schule der Wahrnehmung“ und nähern sich den Methoden der modernen Kunst.