「料理と科学」の関係は，料理の未来を考える上で不可欠です。「分子調理」という言葉の定義は，その関係性をあらわしています。「分子調理」は，科学すなわち「分子調理“学”」と，技術すなわち「分子調理“法”」で構成されています。「分子調理“学”」は，「食材→調理→料理」のプロセスにおいて，食材の性質の解明，調理中に起こる変化の解明，おいしい料理の要因の解明などを分子レベルで行う“科学”です。それに対して，「分子調理“法”」は，おいしい食材の開発，新たな調理方法の開発，おいしい料理の開発を分子レベルの原理に基づいて行う“技術”です。
分子調理“学”と分子調理“法”は，互いに影響し合い，科学の分子調理“学”で発見した科学的知見が技術の分子調理“法”へと活かされ，また反対に，分子調理“法”によって生まれた新しい技術から分子調理“学”における新たな知見が引き出されるといったように，刺激し合うことでお互いが活性化し，さらに循環します。
調理に関する現象を分子レベルで理解し，料理に対する新たな科学的知見を集積すること，ならびに分子レベルに基づいた新しい料理，新しい調理技術の創成を目指しています。

「調理方法によって料理のおいしさがどのくらい変わる？」といった調理学の「なぜ」を分子レベルで調べる研究を行っています。「どうして」のメカニズムの解明から，エビデンス（科学的根拠）に基づいた新しい食品の開発を目指しています。
たとえば，以下のような連携テーマをこれまで行ってきました。

• 「食物繊維米」の開発にむけた研究
• 普及に向けた昆虫食の開発
• マイクロ波発熱素材を用いた新たな加熱方法の検討
• ハイパースペクトロイメージングを用いた揚げ物の油分布の可視化
• ソフトクリームの組織構造に関する研究
• 真空低温調理による嚥下調整食の開発