Biotexnologiyanın, xüsusən tibb və kənd təsərrüfatında çoxsaylı tətbiqləri var. Misal olaraq bioloji məlumatların kompüter texnologiyası (bioinformatika) ilə birləşməsində biotexnologiyanın istifadəsi, insan orqanizminə daxil ola bilən mikroskopik avadanlıqların istifadəsinin tədqiqi (nanotexnologiya) və ola bilsin ki, ölü və ya qüsurlu hüceyrələri əvəz etmək üçün kök hüceyrə tədqiqatı və klonlaşdırma üsullarının tətbiqini göstərmək olar. Şirkətlər və akademik laboratoriyalar bu fərqli texnologiyaları molekulları analiz etmək və həmçinin molekulyar biologiyadan toxumalara və orqanlara doğru sintez etmək üçün istifadə edilir.

Səhiyyədə istifadə olunmaqla yanaşı, biotexnologiya kimyəvi reaksiyalara səbəb olan bioloji fermentlərin (katalizatorların)  kəşfi və istehsalı vasitəsilə sənaye proseslərinin təmizlənməsində faydalı olduğunu; ətraf mühitin təmizlənməsi üçün, çirkləndiriciləri zərərsiz kimyəvi maddələrə həzm edən və sonra mövcud "qida ehtiyatını" istehlak etdikdən sonra ölən fermentlərlə; və gen mühəndisliyi vasitəsilə kənd təsərrüfatı istehsalında sübut etdi.

Biotexnologiyanın kənd təsərrüfatı tətbiqləri ən mübahisəli olduğunu da aşikardır. Birləşmiş Ştatlarda GMO-ların kənd təsərrüfatına tətbiqi 1993-cü ildə, FDA-nın süd verən inəklərdə süd istehsalını artıran böyümə hormonu olan iribuynuzlu somatotropini (BST) təsdiqləməsi ilə başladı. Sonrakı il FDA ilk geni dəyişdirilmiş bütün qidanı, daha uzun ömrlü hazırlanmış pomidoru təsdiqlədi. 

Birləşmiş Millətlər Təşkilatı, ABŞ Milli Elmlər Akademiyası, Avropa Birliyi, Amerika Tibb Assosiasiyası, ABŞ-ın tənzimləyici qurumları və digər təşkilatlar tərəfindən aparılan araşdırmalar GMO qidaların təhlükəsiz olduğunu tapdı, lakin skeptiklər iddia edirlər ki, uzun müddət davam edən bitkilərin müddətli sağlamlıq və ekoloji təsirinin zərərli olduğunu mühakimə etmək hələ tezdir.. 20-ci əsrin sonu və 21-ci əsrin əvvəllərində genetik modifikasiya edilmiş bitkilərin əkilmiş torpaq sahəsi 1996-cı ildəki 1,7 milyon hektardan (4,2 milyon akr) 2014-cü ilə qədər 180 milyon hektara (445 milyon akr) qədər kəskin şəkildə artdı. 2014-15-ci illərdə ABŞ-da əkilmiş təxminən 99 faiz qarğıdalı, pambıq və soya paxlasının genetik cəhətdən dəyişdirilmişdir. Geni dəyişdirilmiş məhsulların əksəriyyəti Amerika qitəsində yetişdirilib.

Bütövlükdə, ABŞ və Avropa biotexnologiya sənayesinin gəlirləri 1996-cı ildən 2000-ci ilə qədər olan beş illik dövr ərzində təxminən iki dəfə artmışdır. Sürətli artım 21-ci əsrdə də davam etdi və yeni məhsulların, xüsusən də səhiyyənin tətbiqi də buna təkan verdi. 2020-ci ilə qədər biotexnologiya bazarının həcmi qlobal miqyasda 752,88 milyard ABŞ dolları həcmində təxmin edildi, xüsusən də dərmanların hazırlanması və məhsulun təsdiqi proseslərinin sürətləndirilməsi üçün hökumət və sənaye tərəfindən idarə olunan səylər nəticəsində yaranan yeni artım imkanlarında özünü göstərdi.