分子邏輯門是基于一個或多個物理或化學輸入和單個輸出進行邏輯運算的分子。該領域已經從基于單一化學或物理輸入的簡單邏輯系統發展到能夠進行組合和順序操作（例如算術操作，即分子化器和存儲器存儲算法）的分子。

在類似的設置中，以下所示的分子邏輯門展示了從氧化還原熒光開關到具有電化學開關的多輸入邏輯門的發展。此兩輸入與邏輯門結合了叔胺質子受體和四硫富富烯氧化還原供體。這些基團在連接到蒽上時可以同時處理有關酸濃度和溶液氧化能力的信息。

分子順序邏輯由D. Margulies等人舉例說明，他們演示了一種分子鍵盤鎖，類似于電子安全設備的處理能力，等效于并入多個相互連接的AND邏輯門。該分子模仿自動柜員機（ATM）的電子鍵盤。輸出信號不僅取決于輸入的組合，而且取決于輸入的正確順序：換句話說，必須輸入正確的密碼。該分子是使用pyr和熒光素熒光團設計的，該熒光團通過與Fe（III）結合的鐵載體連接，溶液的酸性改變了熒光素熒光團的熒光特性。

該領域的進一步發展也可能會看到分子邏輯門在IT行業取代了半導體。這樣的分子系統理論上可以克服半導體接近納米尺寸時出現的問題。分子邏輯門比硅邏輯門具有更多的通用性，而且諸如疊加邏輯之類的現象不適用于半導體電子產品。諸如Avouris及其同事所展示的干式分子門由于其體積小，相似的基礎設施和數據處理能力而被證明可以替代半導體器件。Avouris揭示了由一束碳納米管組成的NOT邏輯門。納米管在相鄰區域被不同地摻雜，從而形成兩個互補的場效應晶體管。

分子邏輯門可以像在席爾瓦的“原理證明”中看到的那樣處理調制器，但是在同一分子上包含不同的邏輯門。此類功能稱為集成邏輯，并以A. Coskun、EU Akkaya及其同事（如下所示）所示的基于BODIPY的半減法邏輯門為例。當在兩個不同的波長565和660 nm處xxx時，將在??相應的波長處獲得XOR和INHIBIT邏輯門。該化合物在THF中的光學研究顯示，在565 nm處有一個吸收峰，在660 nm處有一個發射峰。添加酸會導致變色叔胺的質子化導致內部電荷轉移，兩個峰的峰?觀察到的發射顏色為黃色。加入強堿后，酚羥基被去質子化，導致光誘導的電子轉移，從而使分子失去發射性。在添加酸和堿后，觀察到分子發射為紅色，因為叔胺不會被質子化，而羥基仍會被質子化，從而導致PET和ICT都不存在。由于發射強度的巨大差異，該單分子能夠進行算術運算；納米級的減法。