Οι άνθρωποι έχουν τροποποιήσει τη γενετική των φυτών και των ζώων εδώ και χιλιάδες χρόνια μέσω επιλεκτικής αναπαραγωγής. Η γενετική μηχανική το κάνει άμεσα. Τροποποιεί το γενετικό υλικό ενός οργανισμού χρησιμοποιώντας εργαστηριακές τεχνικές, παρακάμπτοντας την αργή διαδικασία αναπαραγωγής. Ένα γονίδιο από έναν οργανισμό μπορεί να εισαχθεί σε έναν άλλο, διασχίζοντας τα όρια των ειδών που δεν θα διασταυρώνονταν ποτέ φυσικά.

Τα εργαλεία έχουν εξελιχθεί. Τα ένζυμα περιορισμού κόβουν το DNA σε συγκεκριμένες αλληλουχίες. Η λιγάση ενώνει θραύσματα. Τα πλασμίδια μεταφέρουν γονίδια σε βακτήρια. Το CRISPR και άλλα εργαλεία επεξεργασίας κάνουν ακριβείς αλλαγές σε στοχευμένες θέσεις. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι ένα βακτήριο που παράγει ανθρώπινη ινσουλίνη, ένα φυτό καλαμποκιού ανθεκτικό στα έντομα ή ένα ποντίκι που μοντελοποιεί ανθρώπινες ασθένειες.

Η γενετική μηχανική χρησιμοποιείται στην ιατρική, τη γεωργία και την έρευνα. Παράγει θεραπευτικές πρωτεΐνες, εμβόλια και γονιδιακές θεραπείες. Δημιουργεί καλλιέργειες με υψηλότερες αποδόσεις και χαμηλότερη χρήση φυτοφαρμάκων. Δημιουργεί ζωικά μοντέλα για τη μελέτη ασθενειών. Χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανική βιοτεχνολογία για την παρασκευή ενζύμων, χημικών ουσιών και βιοκαυσίμων.

Η τεχνολογία εγείρει ανησυχίες. Τα ερωτήματα ασφαλείας επικεντρώνονται σε ακούσιες επιπτώσεις και οικολογικές επιπτώσεις. Τα ηθικά ερωτήματα επικεντρώνονται στην τροποποίηση της ανθρώπινης βλαστικής γραμμής και των ορίων των ειδών. Τα ρυθμιστικά συστήματα ποικίλλουν ανά χώρα. Οι Ηνωμένες Πολιτείες ρυθμίζουν τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς βάσει του Συντονισμένου Πλαισίου, το οποίο κατανέμει την εποπτεία μεταξύ του FDA, της EPA και του USDA. Η Ευρώπη υιοθετεί μια πιο προληπτική προσέγγιση. Η συζήτηση δεν πρόκειται να σταματήσει.