Biotehnološka industrija temelji se na korištenju organizama, kemikalija ili procesa iz znanosti o životu u komercijalne svrhe. U nekim slučajevima to znači razvoj krajnjeg proizvoda iz ovih bioloških izvora; u drugima, to znači korištenje bioloških komponenti za poboljšanje procesa koji razvijaju nebiološke proizvode. U drugim slučajevima, tvrtke u biotehnološkoj industriji koriste biološke komponente kako bi razvile nove procese, a ne proizvode. Biotehnologija ima mnogo različitih primjena, ali najistaknutije su u područjima medicine, hrane i goriva.
Jedno od najprofitabilnijih i najistaknutijih područja fokusa biotehnološke industrije je ljudsko zdravlje i medicina. Jedan zajednički cilj u medicini je razviti “personaliziranu medicinu” prilagođavajući tretmane posebno pacijentima, a ne samo njihovim bolestima. To uključuje razvoj tehnologija za učenje o genetskom sastavu pojedinca i razvoj nijansiranih dijagnostičkih metoda. U većoj mjeri, neke tvrtke u biotehnološkoj industriji rade na smanjenju ili sprječavanju širenja bolesti razvijanjem učinkovitih cjepiva ili pronalaženjem metoda za neutralizaciju agenasa koji šire bolest. Mnoge farmaceutske tvrtke također su bazirane na biotehnologiji i nastoje koristiti biološke komponente i procese u svom razvoju i proizvodnji lijekova.
Biotehnološka industrija također igra važnu ulogu u borbi protiv gladi u svijetu i u razvoju umjetno zdrave, genetski promijenjene hrane. Metode u biotehnologiji mogu se koristiti, na primjer, za razvoj usjeva koji su manje osjetljivi na oštećenja od insekata ili koji mogu preživjeti u relativno negostoljubivim okolišima. Jedan zajednički cilj tvrtki koje rade u ovom području biotehnološke industrije je drastično smanjenje potrebe za pesticidima i drugim kemijskim tretmanima za usjeve. Biotehnolozi također mogu izraditi usjeve tako da sadrže više vitamina i drugih hranjivih tvari. To je važno u područjima u kojima prirodno nedostaje hrana koja sadrži vitalne hranjive tvari.
Gorivo je još jedno unosno i važno područje fokusa u biotehnološkoj industriji, budući da se gorivo troši u velikim razmjerima diljem svijeta. Ovaj fokus na gorivo često je usmjeren na smanjenje svjetske ovisnosti o fosilnim gorivima, budući da postoji samo ograničena zaliha takvih goriva i ona značajno pridonose zagađenju svijeta. Biotehnolozi rade, na primjer, na razvoju “biogoriva” čistog izgaranja iz obilnih bioloških izvora. Neki također rade na razvoju goriva iz raznih kemijskih otpadnih proizvoda kako bi se u isto vrijeme suočili s velikom potražnjom za gorivom i problemom zbrinjavanja otpada.