Con người đã thay đổi cấu trúc di truyền của thực vật và động vật trong hàng nghìn năm thông qua chọn lọc giống. Kỹ thuật di truyền thực hiện điều đó một cách trực tiếp. Nó sửa đổi vật chất di truyền của sinh vật bằng các kỹ thuật trong phòng thí nghiệm, bỏ qua quá trình lai tạo chậm chạp. Một gen từ sinh vật này có thể được cấy ghép vào sinh vật khác, vượt qua ranh giới giữa các loài mà lẽ ra không bao giờ giao thoa tự nhiên.

Các công cụ đã phát triển. Enzyme cắt giới hạn (restriction enzym) cắt DNA tại các trình tự cụ thể. Ligase nối các đoạn DNA lại với nhau. Plasmid mang gen vào vi khuẩn. CRISPR và các công cụ chỉnh sửa khác thực hiện những thay đổi chính xác tại các vị trí mục tiêu. Kết quả có thể là một loại vi khuẩn sản xuất insulin người, một cây ngô kháng côn trùng, hoặc một con chuột mô phỏng bệnh của con người.

Kỹ thuật di truyền được sử dụng trong y học, nông nghiệp và nghiên cứu. Nó tạo ra các protein trị liệu, vắc-xin và liệu pháp gen. Nó tạo ra các loại cây trồng năng suất cao hơn và giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu. Nó tạo ra các mô hình động vật để nghiên cứu bệnh tật. Nó cũng được sử dụng trong công nghệ sinh học công nghiệp để sản xuất enzyme, hóa chất và nhiên liệu sinh học.

Công nghệ này gây ra nhiều lo ngại. Các vấn đề an toàn tập trung vào những tác động ngoài ý muốn và ảnh hưởng đến sinh thái. Các vấn đề đạo đức tập trung vào việc thay đổi dòng tế bào mầm của con người và ranh giới của các loài. Hệ thống quản lý khác nhau tùy theo từng quốc gia. Hoa Kỳ quản lý các sinh vật biến đổi gen theo Khung phối hợp, trong đó việc giám sát được chia sẻ giữa FDA, EPA và USDA. Châu Âu áp dụng cách tiếp cận thận trọng hơn. Cuộc tranh luận này vẫn chưa kết thúc.