細菌是單細胞生物，幾乎無所不在。它們存在於土壤、水和空氣中​​，也存在於你的皮膚和腸道中。雖然細菌體積小得多，但人體內細菌的數量卻比人體細胞還要多。大多數細菌無害甚至有益，但也有一些會致病。科學家們正越來越多地對細菌進行基因改造，使其發揮有益的作用。

細菌結構簡單。它們沒有細胞核，因此其DNA自由漂浮在細胞質中。它們透過細胞分裂進行繁殖，這使得它們繁殖速度極快。在理想條件下，大腸桿菌每20分鐘就能增生一倍。正是這種速度使得細菌成為生物製造的理想選擇。將人類胰島素基因插入大腸桿菌，培養細菌，細菌就能產生胰島素。這就是目前世界上大部分胰島素的生產方式。

細菌還能作為活體感測器、污染清除器和化學工廠發揮作用。經過基因改造的菌株可以生產生質燃料、塑膠和藥品。有些菌株還能降解石油外洩或去除水中的重金屬。合成生物學領域將細菌視為可程式底盤，其基因迴路能夠響應訊號並執行特定功能。

細菌不只是病菌，它們也是工具，而且這個工具箱還在不斷擴大。