Industria biotehnologiei se bazează pe utilizarea organismelor, substanțelor chimice sau proceselor din științele vieții în scopuri comerciale. În unele cazuri, aceasta înseamnă dezvoltarea unui produs final din aceste surse biologice; în altele, înseamnă utilizarea componentelor biologice pentru a îmbunătăți procesele care dezvoltă produse non-biologice. În alte cazuri, companiile din industria biotehnologiei folosesc componente biologice pentru a dezvolta noi procese, nu produse. Biotehnologia are multe aplicații diferite, dar cele mai proeminente sunt în domeniile medicinei, alimentelor și combustibilului.
Una dintre cele mai profitabile și proeminente domenii de interes pentru industria biotehnologiei este sănătatea umană și medicina. Un obiectiv comun în medicină este de a dezvolta „medicina personalizată” prin adaptarea tratamentelor în mod specific la pacienți, nu doar la bolile acestora. Aceasta implică dezvoltarea de tehnologii pentru a afla despre structura genetică a unui individ și pentru a dezvolta metode de diagnosticare mai nuanțate. La o scară mai mare, unele companii din industria biotehnologiei lucrează pentru a reduce sau a preveni răspândirea bolii prin dezvoltarea de vaccinuri eficiente sau prin găsirea de metode de neutralizare a agenților care răspândesc boala. Multe companii de medicamente se bazează, de asemenea, în biotehnologie și caută să folosească componente și procese biologice în dezvoltarea și producția de medicamente.
Industria biotehnologiei joacă, de asemenea, un rol major în combaterea foametei în lume și în dezvoltarea alimentelor artificiale sănătoase, modificate genetic. Metodele din biotehnologie pot fi utilizate, de exemplu, pentru a dezvolta culturi care sunt mai puțin susceptibile la deteriorarea insectelor sau care pot supraviețui în medii relativ inospitaliere. Un obiectiv comun pentru companiile care lucrează în acest domeniu al industriei biotehnologiei este reducerea drastică a nevoii de pesticide și alte tratamente chimice pentru culturi. De asemenea, biotehnologii pot proiecta culturile pentru a conține mai multe vitamine și alți nutrienți. Acest lucru este important în zonele lipsite în mod natural de alimente care conțin nutrienți vitali.
Combustibilul este un alt domeniu profitabil și important de interes în industria biotehnologiei, deoarece combustibilul este consumat pe scară largă în întreaga lume. Accentul pe combustibil este adesea îndreptat spre reducerea dependenței lumii de combustibilii fosili, deoarece există doar o aprovizionare limitată de astfel de combustibili și contribuie substanțial la poluarea mondială. Biotehnologii lucrează, de exemplu, pentru a dezvolta „biocombustibili” cu ardere curată din surse biologice abundente. Unii lucrează, de asemenea, pentru a dezvolta combustibili din diverse produse chimice de deșeuri pentru a face față, în același timp, cererii masive de combustibil și problemei eliminării deșeurilor.