转基因技术的基础是基因重组技术。1953年，沃森和克里克首次提出了DNA的双螺旋结构模型和半保留复制假说。1966年，美国科学家尼伦伯格等破译了全部遗传密码，宣告了分子生物学的诞生。随着DNA限制性内切酶和DNA连接酶等工具酶的相继发现，为体外遗传操作提供了便利的工具。1972年，美国科学家波义尔和博格等成功实现了将不同来源的两段DNA拼接在一起，标志着DNA重组技术的诞生。1974年，莫洛等率先在大肠杆菌中表达真核生物基因；1978年又实现了人脑激素和人胰岛素基因在大肠杆菌中的表达。1983年，科学家首次完成了对烟草的遗传改造。
一连串的基因研究工作开启了人类改造生物的新纪元。1994年，全球首例转基因农作物——耐贮存转基因番茄在美国批准上市。1995年，美国批准了抗虫转基因马铃薯、耐除草剂或抗虫转基因油菜、玉米、棉花和大豆等商业化种植。此后，全球转基因农作物种植面积迅速扩大。
自1996年转基因农作物首次在全球大规模商业化种植以来，转基因技术及其产业在经历了“技术成熟期”和“产业发展期”两个阶段之后，目前已进入至关重要的抢占技术制高点与生物经济增长点的“战略机遇期”，正在从抗病虫和耐除草剂等第一代特性向节水抗旱、改良营养品质、改变代谢途径等第二、第三代特性发展，将为解决全球性粮食、环境、健康和能源安全问题发挥不可替代的技术支撑作用。
