L’OCDE définit les biotechnologies comme "l’application de la science et de la technologie aux organismes vivants à d’autres matériaux vivants ou non vivants, pour la production de savoir, biens et services."
Par abus de langage, on les restreint souvent au domaine du génie génétique et aux technologies issues de la transgénèse, permettant en particulier d'intervenir sur le patrimoine génétique des espèces pour le décrypter ou le modifier (création d'organismes génétiquement modifiés - OGM).
Les biotechnologies, comme leur nom l'indique, résultent d'un mariage entre la science des êtres vivants - la biologie - et un ensemble de techniques nouvelles issues d'autres disciplines telles que la microbiologie, la biochimie, la biophysique, la génétique, la biologie moléculaire, l'informatique...
Les technologies basées sur la transgénèse ont pour but la création de nouveaux produits par :
Les biotechnologies jouent un rôle important dans le secteur des industries de la santé, mais ont aussi un rôle émergent dans les secteurs de l’environnement, de l’agriculture, de l’agro-alimentaire, ainsi que pour la mise au point de processus industriels innovants.
Dans le secteur de la santé, la découverte de nouveaux traitements fait de plus en plus appel aux biotechnologies pour rechercher les causes des maladies, concevoir, tester et produire des médicaments spécifiques. Ceci suppose un effort de recherche très important pour comprendre le fonctionnement des organismes, et concevoir des médicaments capables d'agir sur d'éventuelles perturbations.
Cet effort de recherche est de plus en plus externalisé par les sociétés pharmaceutiques vers les sociétés de biotechnologie. Cette externalisation de la R&D permet d'avoir accès à une offre plus diversifiée de produits finis, c’est-à-dire de candidats médicaments pour lesquels la preuve de concept (essais in vitro et/ou en culture cellulaire), la preuve de faisabilité (essais chez l’animal), voire l'évaluation clinique chez l’homme ont déjà été faites. La présence effective d’un tissu de jeunes entreprises innovantes de biotechnologie est donc une source d’innovations majeures pour le secteur pharmaceutique. Ainsi, actuellement 15% des nouveaux médicaments sont issus des biotechnologies et les projections portent ce chiffre à 40% pour 2010.
Au-delà du secteur pharmaceutique, les biotechnologies jouent un rôle de plus en plus important dans la bio-industrie, les domaines de l’environnement et de l’agronomie. Les biotechnologies peuvent permettre la mise au point de capteurs de l’état de l’environnement, de sa pollution par des substances chimiques. Elles peuvent servir à la mise au point de procédés de recyclage innovants. Les organismes génétiquement modifiés peuvent être utilisés pour produire des matériaux innovants, des substances chimiques, très difficiles ou très coûteux à obtenir par la chimie traditionnelle.
Le développement des biotechnologies dans le domaine de l'agriculture, au travers en particulier des OGM soulève de nombreuses polémiques, au niveau de certains groupements professionnels d'agriculteurs (comme la Confédération Paysanne en France) et des ONG comme Greenpeace ou les Amis de la Nature. L'association Inf'OGM suit l'actualité dans ce domaine afin d'alimenter le débat public.