Impiego di organismi viventi (batteri, funghi, piante e animali) in processi industriali attraverso l'uso della biologia molecolare e/o dell'ingegneria genetica. Il campo di applicabilità è vastissimo: si va dalla produzione di bevande fermentate (birra, vino e altre bevande alcoliche), alla produzione di sostanze chimiche (ad esempio ormoni e proteine) ottenibili dai batteri. Alcuni esempi importanti sono forniti dalla produzione: dell'insulina, ormone responsabile del manifestarsi del diabete; dell'acido lattico, aggiunto come acidificante ad alcuni alimenti; della penicillina e di altri antibiotici; dell'interferone, utilizzato nel trattamento dell'epatite B e di certe forme di cancro; dell'eritropoietina, somministrata ai pazienti affetti da insufficienza renale per di sostituire i globuli rossi perduti durante trattamenti di dialisi; dei vaccini; ecc. La biotecnologia, inoltre, offre la speranza di poter intervenire sul patrimonio genetico umano per trovare una soluzione ad alcune delle malattie che derivano da difetti genetici (ciò è detto terapia genica).