Aynı zamanda genetik mühendislik olarak da adlandırılan genetik manipülasyon, bir organizmanın genlerinin değişimini ifade eder. Yeni özellikler eklemek için bir organizmaya elle yeni DNA eklemeyi içerir. Genetiği değiştirilmiş organizmaların örnekleri, belirli böceklere dirençli bitkileri, herbisitleri tolere eden bitkileri ve değiştirilmiş yağ içeriğine sahip bitkileri içerir.
Genetik mühendislik, bir genin bir donör organizmadan alıcı bir organizmaya fiziksel olarak taşınması ile gerçekleştirilir. Organizmaya bağışlanan gen tarafından kodlanan özelliği ifade etme yeteneği verir. Genetik manipülasyon, doğal olarak istenen bir özelliğe sahip olan bir organizmanın bulunmasını içerir. DNA seçilen organizmadan alınır ve istenen gen, ekstrakte edilmiş genlerden kopyalanır. Buna gen klonlaması denir. Alıcının içine yerleştirildikten sonra geni biraz daha tercih edilen şekilde değiştirmek mümkündür. Bir sonraki işlem, transgenin (yeni gen) alıcı organizmanın hücrelerine verilmesini içeren dönüşümdür.
Yaygın olarak kullanılan bir dönüştürme tekniği, DNA ile bitkileri doğal bir şekilde genetik olarak üreten bakterilerden yararlanır. Transgen bakteri içine yerleştirildikten sonra, alıcının hücrelerine iletilir. Genetik mühendisleri, eğer yerleştirilirse, transgenin genomda nereye yerleştirileceğini belirleme yeteneğine sahip değildir. Bu nedenle, genellikle birkaç transgenik organizmaya ulaşmak için sayısız girişimde bulunur. Transgenik bir organizma yarattıktan sonra, genetik mühendisleri, nihai ürünün özelliklerini geliştirmek için geleneksel ıslahı kullanıyorlar.
