這是用人工手段對DNA進行改造和重新組合的技術。包括對DNA分子的精細切割、部分序列的去除、新序列的加入和連接、DNA分子擴增、轉入細胞的復制繁殖、篩選、克隆、鑒定和序列測定等等，是基因工程技術的核心。
重組DNA技術來源於兩個方面的基礎理論研究——限制酶和基因載體。重組DNA技術中所用的基因載體主要是質粒和溫和噬菌體兩類。1972年美國的分子生物學家伯格等將動物病毒SV40的DNA與噬菌體P22的DNA連接在壹起，構成了第壹批重組體DNA分子。1973年美國的分子生物學家科恩等又將幾種不同的外源DNA插入質粒pSC101的DNA中，並進壹步將它們引入大腸桿菌中，從而開創了遺傳工程的研究。