a) Ứng dụng trong Y - dược học:

- Kĩ thuật giải trình tự gene, Realtime PCR, Realtime RT-PCR giúp xác định được các bệnh tật di truyền, bệnh do nhiễm khuẩn, nhiễm virus, nhiễm kí sinh trùng; xác định sớm các bệnh di truyền ở thai nhi; giải mã hệ gene người; chẩn đoán về điều trị bệnh di truyền.

- Kĩ thuật chuyển gene để tạo các vi sinh vật có khả năng sản xuất các chế phẩm sinh học dùng trong dược phẩm như chế tạo ra các loại thuốc, mĩ phẩm và thực phẩm chức năng; tạo vaccine thế hệ mới.

b) Ứng dụng trong nông, lâm, ngư nghiệp:

- Southern blot, Northern blot, Western blot được sử dụng để xác định vị trí các gene mã hoá cho các tính trạng mong muốn. Kết hợp công nghệ gene (kĩ thuật chuyển gene, công nghệ biến đổi gene đã có trong hệ gene,...) tạo ra các sinh vật biến đổi gene mang đặc điểm mới, đáp ứng nhu cầu của con người.

- Công nghệ DNA tái tổ hợp kết hợp với công nghệ vi sinh, công nghệ enzyme và protein để sản xuất các chế phẩm vi sinh dùng trong bảo vệ cây trồng, cải tạo đất, chế biến và bảo quản nông sản - thực phẩm, sản xuất thức ăn chăn nuôi, làm sạch nước sinh hoạt, xử lí các phế phụ phẩm hay chất thải từ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt.

c) Ứng dụng trong bảo vệ môi trường:

- Ứng dụng kĩ thuật chuyển gene, biến đổi gene để tạo các chủng vi sinh vật có khả năng sản xuất chế phẩm sinh học thân thiện với môi trường phục vụ đời sống của con người; tạo ra các sinh vật biến đổi gene dùng để kiểm soát một số dịch bệnh gây hại cho cây trồng, vật nuôi nhằm hạn chế việc sử dụng hóa chất gây tác động xấu cho môi trường.

d) Ứng dụng trong quốc phòng, an ninh:

- Kĩ thuật giải trình tự gene, PCR dùng để xét nghiệm DNA được ứng dụng trong việc truy tìm tội phạm; xác định quan hệ huyết thống trong các vụ kiện/ tranh chấp có liên quan tới xác định huyết thống.