Biotehnološko istraživanje i razvoj grana je područja biotehnologije koja se usredotočuje na istraživanje i razvoj s ciljem stvaranja nove biotehnologije i pronalaženja korištenja za nju. Brojne tvrtke u znanostima o životu ulažu u biotehnološko istraživanje i razvoj, u rasponu od farmaceutskih tvrtki koje traže sljedeći hit lijek do poljoprivrednih tvrtki koje razvijaju nove usjeve. Nekoliko vlada također ulaže u biotehnologiju s ciljem poboljšanja kvalitete života svojih građana.
Biotehnologija, također poznata kao biotehnologija, vrlo je veliko polje koje koristi prirodne organizme za proizvodnju proizvoda, upravljanje industrijskim procesima i tako dalje. Ovo područje također uključuje modifikaciju prirodnih organizama kako bi bili prikladniji za namjeravanu upotrebu. Ljudi su se u određenoj mjeri bavili biotehnologijom već jako dugo; na primjer, alkoholna pića su primjer biotehnologije, gdje ljudi koriste mikroorganizme za fermentaciju biljaka u svrhu stvaranja krajnjeg alkoholnog proizvoda.
U biotehnološkom istraživanju i razvoju ljudi razmatraju nove aplikacije za biotehnologiju. Istraživanja mogu biti prilično nejasna ili vrlo specifična, a mogu se kretati od istraživanja kako bi se saznalo više o određenoj skupini mikroorganizama do studija provedenih u medicinskoj zajednici kako bi se identificirala područja potreba. Ulaganje u istraživanje obično je široko kako bi potaknulo inovacije, budući da se nikad ne zna odakle će doći sljedeća sjajna ideja. Mulj jednog istraživača, na primjer, može biti važno otkriće drugog istraživača.
U fazi razvoja biotehnološkog istraživanja i razvoja ljudi razmišljaju o tome kako se istraživanja koja provode mogu praktično primijeniti. Na primjer, ljudi bi mogli istraživati genetiku i koristiti te informacije za razvoj genetskih testova koji se mogu koristiti u medicini, forenzici i genealoškim studijama. Jedan od ciljeva razvojnog procesa je doći do pouzdanih, isplativih aplikacija za istraživanje. Ponekad razvoj nestaje kad ljudi shvate da se istraživački projekt ne može prilagoditi za komercijalnu upotrebu ili otkriju da je postojeća tehnologija previše ograničavajuća da bi istraživanje bilo korisno.
Krajnji proizvod biotehnološkog R&D procesa je, idealno, proizvod koji se može prodati na otvorenom tržištu. Usput se provode testovi kako bi se provjerilo je li proizvod standardiziran, kako bi se utvrdilo kako se može koristiti, kako bi se utvrdila sigurnosna ograničenja i tako dalje. To može potrajati godinama, a ponekad i desetljećima, au nekim slučajevima istraživanje i razvoj se mora privremeno obustaviti dok ljudi čekaju da medicina, zakon, etika ili znanost sustignu proizvode koje razvijaju.