Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί (ΓΤΟ) είναι έμβια όντα των οποίων το Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) έχει αλλάξει από τον άνθρωπο χρησιμοποιώντας τις τεχνικές της γενετικής μηχανικής. Ο μηχανισμός δημιουργίας ενός ΓΤΟ ονομάζεται τεχνική του ανασυνδυασμένου DNA. Περιλαμβάνει το συνδυασμό κλώνων DNA από διαφορετικές πηγές για τη δημιουργία ενός νέου μορίου DNA που έχει διαφορετικό συνδυασμό γονιδίων από αυτόν που εμφανίζεται φυσικά. Το νεοδημιουργημένο DNA στη συνέχεια εισάγεται σε έναν ζωντανό οργανισμό ή ένα ωάριο ή σπέρμα, με αποτέλεσμα έναν γενετικά τροποποιημένο οργανισμό.
Υπάρχουν δύο κατηγορίες γενετικά τροποποιημένων οργανισμών, οι σισγονικοί οργανισμοί και οι διαγονιδιακοί οργανισμοί. Οι cisgenic οργανισμοί είναι ΓΤΟ που προκύπτουν από το συνδυασμό διαφορετικών κλώνων DNA, οι οποίοι προέρχονται όλοι από το ίδιο ή πολύ παρόμοια είδη. Όλο το DNA που χρησιμοποιείται στη διαδικασία προέρχεται από οργανισμούς που συνδέονται πολύ στενά, συνήθως ορίζονται ως οργανισμοί που μπορούν να αναπαραχθούν μαζί. Για παράδειγμα, το DNA μπορεί να ληφθεί από μια ποικιλία άγριας βρώμης που έχει κάποιο ευεργετικό χαρακτηριστικό, όπως αντίσταση σε ένα συγκεκριμένο είδος παρασίτου. Αυτό το DNA θα μπορούσε στη συνέχεια να ματιστεί στο DNA μιας καλλιεργούμενης ποικιλίας βρώμης προκειμένου να παραχθεί ένα νέο στέλεχος που τα επιθυμητά χαρακτηριστικά και από τις δύο ποικιλίες.
Οι διαγονιδιακοί οργανισμοί είναι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί που περιλαμβάνουν DNA από δύο διαφορετικά είδη. Οι διαγονιδιακοί μικροοργανισμοί είναι οι πιο συχνά δημιουργούμενοι διαγονιδιακοί οργανισμοί. Το απλό DNA των βακτηρίων προσφέρεται για σχετικά απλές μεθόδους ανασυνδυασμένου DNA.
Υπάρχουν πολλά παραδείγματα διαγονιδιακών μικροοργανισμών που χρησιμοποιούνται σε ποικίλες εφαρμογές. Ορισμένα βακτήρια είναι γενετικά κατασκευασμένα για να παράγουν ινσουλίνη για τη θεραπεία του ανθρώπινου διαβήτη. Άλλα βακτήρια έχουν κατασκευαστεί για την παραγωγή πρωτεϊνών αίματος για να βοηθήσουν την πήξη για τη θεραπεία της αιμορροφιλίας. Στη γεωργία, ορισμένα διαγονιδιακά μικρόβια χρησιμοποιούνται για την τόνωση της καλύτερης ανάπτυξης των καλλιεργειών και για την παραγωγή τοξικών χημικών ουσιών που αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό ορισμένων παρασίτων των καλλιεργειών.
Η έρευνα ΓΤΟ θεωρείται συχνά αμφιλεγόμενη για διάφορους λόγους. Πέρα από τα ηθικά ζητήματα, η δημιουργία γενετικά τροποποιημένων οργανισμών και η εισαγωγή τους στο περιβάλλον μπορεί να έχει απρόβλεπτες επιπτώσεις. Η ανάπτυξη γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών στη γεωργία μπορεί να οδηγήσει στη διάδοση τέτοιων γενετικά τροποποιημένων οργανισμών στο ευρύτερο περιβάλλον, καθώς είναι δύσκολο να απομονωθούν πλήρως οι οργανισμοί σε εξωτερικούς αγρούς. Η γύρη από μια γενετικά τροποποιημένη καλλιέργεια μπορεί, για παράδειγμα, να διασχίσει εύκολα ανοιχτούς χώρους και ενδεχομένως να προκαλέσει τη διασταύρωση των γενετικά τροποποιημένων φυτών που καλλιεργούνται με ένα υπάρχον είδος σε ένα γειτονικό χωράφι.