ในด้านการเกษตร การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจำนวนประชากรโลก ซึ่งสวนทางกับการลดลงของพื้นที่ ที่ทำการเกษตร รวมทั้งสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป ทำให้ผลิตผลทางการเกษตรที่ผลิตได้ ไม่เพียงพอต่อความต้องการ ก่อให้เกิดปัญหาการขาดแคลนอาหาร และสภาวะการได้รับสารอาหารที่ไม่เพียงพอต่อความต้องการของร่างกาย ในพื้นที่หลายแห่งทั่วโลก ในอดีต มีการนำเอาเทคโนโลยีด้านการเกษตรมาใช้ เพื่อเพิ่มและปรับปรุงคุณภาพของผลผลิต เช่น การใช้กระบวนการปรับปรุงพันธุ์พืชหรือสัตว์ให้มีลักษณะต่างๆ ตามความต้องการ รวมทั้งเกิดการปฏิวัติเขียว (Green revolution) ที่นำเอาวิธีการที่หลากหลายมาใช้ เพื่อเพิ่มผลผลิต เช่น การใช้ปุ๋ยเคมี การใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืชและสัตว์ และการชลประทาน วิธีการเหล่านี้สามารถเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรได้ในระดับหนึ่ง แต่ยังไม่เพียงพอ เพราะกระบวนการปรับปรุงพันธุ์แบบเดิม ใช้ระยะเวลานาน อีกทั้งการใช้สารเคมีทาง การเกษตรต่างๆ เพื่อการเพิ่มผลผลิต ยังส่งผลต่อการเกิดสภาวะเสื่อมโทรมของสภาพแวดล้อม เกิดสารพิษตกค้างในดินและน้ำ เกิดการสูญหายของแมลง ที่เป็นประโยชน์ และพืชพื้นเมืองที่ใช้เป็นแหล่งพันธุกรรม ในการปรับปรุงพันธุ์

            วิทยาการด้านเทคโนโลยีชีวภาพจึงเป็นทางเลือกใหม่ในการปรับปรุงพันธุ์ เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่ทำการปรับปรุง เปลี่ยนแปลง หรือจัดการกับหน่วยพันธุกรรมหรือยีนที่ควบคุมการแสดงลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตโดยตรง ทำให้สามารถพัฒนาสิ่งมีชีวิตให้มีลักษณะต่างๆ ตามต้องการ ในระยะเวลาอันรวดเร็ว และลดความเสียหาย ที่เกิดขึ้นกับสภาพแวดล้อม จากการใช้สารเคมีในกระบวนการเพิ่มผลผลิตได้

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

            งานด้านเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร แบ่งออกเป็น ๓ ส่วนที่สำคัญ ได้แก่ งานด้านพันธุศาสตร์โมเลกุล งานด้านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช และงานการส่งถ่ายยีน ซึ่งงานทั้ง ๓ ส่วน มีความเกี่ยวพันกับสิ่งมีชีวิตโดยตรง เพราะเกี่ยวข้องกับเซลล์ สารพันธุกรรม รวมถึงกระบวนการทางชีวเคมีต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต