1、醫藥行業：包括活性多肽，蛋白質疫苗的生產，疫病發生機理、診斷和治療新基因的分離以及環境監測與淨化。

2、發酵工業：用大腸桿菌生產人的生長激素釋放抑制因子是第一個成功實例。

3、動物育種和基因治療：改良畜禽生產性狀，

4、農業方面：轉基因生物技術可以加快農作物生長速度、增強抗病性、增加產量和對環境的適應能力。

醫藥行業

包括活性多肽、蛋白質和疫苗的生產，疾病發生機理、診斷和治療新基因的分離以及環境監測與淨化。胰島素、人的生長激素、人的胸腺激素α-1、人的干擾素、牛的生長激素、乙型肝炎病毒抗原和口蹄疫病毒抗原等在基因重組技術中的應用大大促進了醫學的發展。

發酵工業

用大腸桿菌生產人的生長激素釋放抑制因子是第一個成功的實例。在9升細菌培養液中這種激素的產量等於從大約50萬頭羊的腦中提取得到的量。這是把人工合成的基因連接到小型多拷貝質粒pBR322上，並利用乳糖操縱子β-半乳糖苷酶基因的高效率啟動子，構成新的雜種質粒而實現的。

利用遺傳工程手段還可以提高微生物本身所產生的酶的產量。例如可以把大腸桿菌連接酶的產量提高500倍。

動植物育種和基因治療

已經有一些研究工作明確地預示著重組DNA技術在這些方面的潛力。例如把來自兔的β-血紅蛋白基因注射到小鼠受精卵的核內，再將這種受精卵放回到小鼠輸卵管內使它發育，在生下來的小鼠的肝細胞中發現有兔的β-血紅蛋白基因和兔的β-血紅蛋白。

還有人把包括小鼠的金屬巰基組氨酸三甲基內鹽I（metallothioneine I）基因的啟動子及大鼠生長激素結構基因的DNA片段注射進小鼠受精卵的前核中，由此發育得來的一部分小鼠由於帶有可表達的大鼠生長激素基因，所以明顯地比對照鼠長得大。這些實驗結果為基因治療展現了可喜的前景。

固氮的功能涉及17個基因，分屬7個操縱子，現在已能把它們全部引入酵母菌，而且能正常地複製，不過還沒有能使這些基因表達。改造玉米胚乳蛋白質而使人畜營養必需的賴氨酸和色氨酸成分增加的工作也在著手進行。大豆的基因已能通過Ti質粒引入向日葵。因此，可以預期隨著時間的推移在能源、農業、食品生產、工業化學和藥品製造等方面都將會取得巨大的成果。