Biotehnoloģija apvieno bioloģiju un inženierzinātnes. Biotehnoloģija cieši saistīta ar tradicionālās mikrobioloģijas nozarēm, bioprocesu inženieriju jeb bioinženieriju, molekulāro ģenētiku, gēnu inženieriju, bioinformātiku un pēdējos gados arī ar sistēmbioloģiju un sintētisko bioloģiju.
Biotehnoloģiju iedala industriālajā biotehnoloģijā, agrobiotehnoloģijā, medicīniskajā biotehnoloģijā un marīnajā biotehnoloģijā. Industriālā biotehnoloģija jeb “baltā” biotehnoloģija nodarbojas ar rūpnieciski nozīmīgu produktu biosintēzi, kā arī ar rūpniecisko atkritumu reciklēšanu un rūpnieciski piesārņotu teritoriju bioloģisku attīrīšanu jeb bioremediāciju (piemēram, naftas piesārņojuma noārdīšanu ar mikroorganismu palīdzību). Agrobiotehnoloģija jeb “zaļā” biotehnoloģija nodarbojas ar transgēno jeb ģenētiski modificēto kultūraugu (perspektīvā arī ar transgēno mājdzīvnieku) veidošanu, lai padarītu lauksaimniecisko lielražošanu efektīvāku un videi draudzīgāku. Ģenētiski modificēta kultūrauga piemērs ir kukurūza, kas izstrādā un akumulē baktērijas Bacillus turingiensis (Bt) toksīnu, kurš aizsargā transgēno augu pret kaitēkļiem, un līdz ar to tas nav jāapstrādā ar pesticīdiem. Medicīniskā biotehnoloģija jeb “sarkanā” biotehnoloģija izstrādā jaunas zāļu vielas, t.sk. antibiotikas, vakcīnas un uz molekulārās bioloģijas un cilvēka genoma pētījumiem balstītas slimību diagnozes un terapijas metodes. Marīnā biotehnoloģija jeb “zilā” biotehnoloģija attiecas uz akvakultūrām un citiem biotehnoloģiju pielietojumiem okeāna resursu apsaimniekošanā.