تُستخدم البكتيريا في التكنولوجيا الحيوية بوصفها مصانع حيوية لإنتاج بروتينات ومواد طبية، وذلك بعد إدخال جينات محددة إليها. ومن أشهر الأمثلة إنتاج الإنسولين البشري وعوامل التخثر وبعض اللقاحات، وقد حلت هذه الطرق محل أساليب قديمة كانت تعتمد على استخلاص هذه المواد من مصادر حيوانية.

تُستخدم بعض الفيروسات المعدلة وراثيًا في التطبيقات الطبية والبحثية بعد إزالة قدرتها على إحداث المرض، حيث تعمل ناقلاتٍ لإيصال جينات علاجية إلى الخلايا المستهدفة. وقد أسهم هذا المجال في تطوير تقنيات العلاج الجيني، التي تهدف إلى تصحيح بعض الاضطرابات الوراثية أو تحسين الاستجابة لبعض الأمراض.

تعتمد إحدى طرق إنتاج الكائنات المعدلة وراثيًا على استخدام البلازميدات، وهي حلقات صغيرة من الحمض النووي توجد في البكتيريا. ويُدرج الجين المطلوب داخل البلازميد ثم يُنقل إلى البكتيريا، التي تتكاثر لاحقًا حاملةً المادة الوراثية الجديدة، مما يسمح بإنتاج كميات كبيرة من البروتين أو المادة المطلوبة.

تعتمد الكائنات المعدلة وراثيًا على إدخال جينات تمنحها صفات جديدة، مثل مقاومة بعض الحشرات أو الأمراض أو ظروف الجفاف، أو تحسين القيمة الغذائية والإنتاج الزراعي. وقد ساعدت هذه التقنيات في تطوير أصناف زراعية أكثر قدرة على تحمل الظروف البيئية الصعبة، مع استمرار تقييمها علميًا من حيث السلامة والكفاءة.

تثير الكائنات المعدلة وراثيًا نقاشًا علميًا ومجتمعيًا واسعًا، إذ يرى كثير من الباحثين أنها تقدم فوائد مهمة في مجالات الزراعة والطب والأمن الغذائي، بينما يشدد آخرون على ضرورة تقييم آثارها البيئية والصحية بعناية قبل التوسع في استخدامها. ولذلك تعتمد معظم الدول على أنظمة تنظيمية واختبارات سلامة دقيقة قبل السماح بتداول هذه الكائنات أو منتجاتها.