Biotecnologia (biologia aplicada) é a tecnologia baseada nas ciências biológicas, em qualquer nível: molecular, celular, morfofisiológico, ecológico, biodiversidade, reprodução e genética. Ou seja, trata-se de olhar as diferentes ciências biológicas não pelo ângulo da preservação e descrição, mas pelo ângulo da produção econômica (produtos, serviços e tecnologias), tal qual definido em A Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU:

A biotecnologia clássica (fase 1) se baseia na utilização de organismos vivos da forma como são encontrados na natureza ou melhorados por genética estatística convencional. Nesse sentido, a biotecnologia clássica se baseia principalmente nos conceitos mais maduros da microbiologia e genética, envolvendo um conjunto de atividades como a produção de alimentos fermentados (pão, vinho, iogurte, cerveja). Por outro lado a fase 2 da biotecnologia (biotecnologia moderna) faz uso intenso da genética molecular (DNA recombinante) e biologia molecular, a ponto de quase perder sua identidade ampla e se resumir a biologia molecular. Recentemente, temos a fase 3 da biotecnologia (biotecnologia moderna) no qual a multidisciplinaridade e a diversidade em tecnologias e ciências biológicas atinge o seu ápice, ou seja, ocorre a combinação dos conceitos biológicos da genética, biologia celular, zoologia, botânica, ecologia, evolução, fisiologia, imunologia, histologia, engenharia, tecnologia da informação, programação de computadores, matemática,astrobiológico, arqueobiológico, robótica, bioética e o biodireito, entre outras. Portanto, a fase 3 da biotecnologia busca também sair da dependência da tecnologia do DNA recombinante para poder gerar novas tecnologias baseadas em outros ramos da biologia, além de estabelecer uma identidade multidisciplinar e diversa, buscando não se deixar confundir e se reduzir a biologia molecular e bioquímica. Os principais tópicos de importância da biotecnologia nesta fase 3 são melhoramento genético, transgenia e organismos geneticamente modificados, reprodução artificial, cultura de células, tecidos e órgãos de seres vivos, controle biológico, terapia gênica, terapia celular, novas terapias moleculares, ciências ômicas e biologia molecular, bioprocessos industriais, cuidados com a biodiversidade e meio ambiente, biomateriais e dispositivos tecnológicos (biorreatores, dispositivos médicos, órteses e próteses) e biomimética.

A palavra biotecnologia tem origem grega, onde Bio significa vida; técno, técnica; e logia, conhecimento ou estudo. Em função da amplitude da definição e por tentar ser um guarda chuva para inúmeras disciplinas já consolidadas, admite-se um carácter de marketing e de algo amorfo, sem identidade, á biotecnologia, o que vem dificultando o seu pleno entendimento pela sociedade. A biotecnologia é um tema frequentemente explorado pela ficção científica. Os robôs humanoides da peça teatral R.U.R. (1920) de Karel Čapek, obra onde a palavra "robô", criada pelo irmão do autor, Josef, é apresentada pela primeira vez, não são máquinas e sim, seres "orgânico-sintéticos" (ver: Irmãos Čapek). Já o cinema produziu filmes como Blade Runner (1982) no qual os personagens andróides (os "replicantes") são criados através de bioengenharia.