Jam molekuler atau lebih dikenal dalam bahasa Inggris Molecular clock adalah sebuah cara dalam evolusi molekul yang menggunakan pembatasan dan perbandingan perkembangan fosil akan perubahan molekul untuk menyimpulkan waktu sejarah geologis terhadap penyimpangan antara kedua spesies atau taxa lainnya. Hal ini digunakan untuk memperkirakan waktu terjadinya peristiwa yang disebut spesiasi atau radiasi. Data molekul yang biasanya digunakan untuk perhitungan seperti ini adalah susunan nukleotida dari DNA atau susunan asam amino dari protein. Jam molekuler sering kali disebut sebagai jam genetik atau jam evolusi.
