สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการเปลี่ยนแปลงของ DeoxyriboNucleic Acid (DNA) โดยใช้เทคนิคของพันธุวิศวกรรม กลไกในการสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมเรียกว่าเทคนิค recombinant DNA มันเกี่ยวข้องกับการรวมดีเอ็นเอจากแหล่งต่าง ๆ เพื่อสร้างโมเลกุล DNA ใหม่ที่มีการรวมกันของยีนที่แตกต่างจากที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ดีเอ็นเอที่สร้างขึ้นใหม่จะถูกแทรกเข้าไปในสิ่งมีชีวิตหรือไข่หรือสเปิร์มซึ่งส่งผลให้เกิดการดัดแปลงทางพันธุกรรม
สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมมีสองประเภทคือสิ่งมีชีวิต cisgenic และสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม สิ่งมีชีวิต Cisgenic เป็นสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่เป็นผลมาจากการรวมกันของดีเอ็นเอที่แตกต่างกันซึ่งทั้งหมดมาจากสายพันธุ์เดียวกันหรือคล้ายกันมาก DNA ทั้งหมดที่ใช้ในกระบวนการมาจากสิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดซึ่งมักจะนิยามว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถผสมพันธุ์กันได้ ตัวอย่างเช่น DNA อาจถูกพรากไปจากข้าวโอ๊ตป่าหลากหลายชนิดที่มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เช่นความต้านทานต่อศัตรูพืชบางชนิด จากนั้น DNA นี้สามารถต่อเข้ากับ DNA ของข้าวโอ๊ตที่ปลูกฝังเพื่อสร้างสายพันธุ์ใหม่ที่มีคุณสมบัติที่ต้องการจากทั้งสองสายพันธุ์
สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมเป็นสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่มี DNA จากสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน จุลินทรีย์ดัดแปลงพันธุกรรมเป็นสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่พบมากที่สุด DNA ที่เรียบง่ายของแบคทีเรียจะให้วิธีการรีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา
มีตัวอย่างมากมายของจุลินทรีย์ดัดแปรพันธุกรรมที่ใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย แบคทีเรียบางตัวได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมเพื่อผลิตอินซูลินสำหรับรักษาโรคเบาหวานของมนุษย์ แบคทีเรียอื่น ๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตโปรตีนในเลือดเพื่อช่วยในการแข็งตัวของเลือด ในการเกษตรมีการใช้จุลินทรีย์ดัดแปรพันธุกรรมบางชนิดเพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชและสร้างสารเคมีที่เป็นพิษซึ่งยับยั้งการแพร่กระจายของศัตรูพืชบางชนิด
การวิจัยสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมมักจะถูกพิจารณาว่าเป็นการโต้เถียงด้วยเหตุผลหลายประการ ประเด็นด้านจริยธรรมนอกเหนือจากการสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมและการแนะนำสู่สิ่งแวดล้อมสามารถส่งผลกระทบที่คาดไม่ถึง การเจริญเติบโตของพืชดัดแปลงพันธุกรรมในการเกษตรอาจนำไปสู่การแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมดังกล่าวในสภาพแวดล้อมที่กว้างขึ้นเนื่องจากเป็นการยากที่จะแยกสิ่งมีชีวิตในเขตกลางแจ้งอย่างสมบูรณ์ ยกตัวอย่างเช่นละอองเรณูจากพืชดัดแปลงพันธุกรรมสามารถข้ามพื้นที่เปิดโล่งได้อย่างง่ายดายและอาจทำให้พืชที่ผ่านการดัดแปลงทางพันธุกรรมโตข้ามกับสายพันธุ์ที่มีอยู่ในทุ่งหญ้าใกล้เคียง
