分子克隆技術是70年代才發展起來的，它的出現和應用開辟了分子遺傳學研究的新領域，打開了人類了解、識別、分離和改造基因，創造新物種的大門。它的成就對于工業、農牧業和醫學產生深遠影響，并將為解決世界面臨的能源、食品和環保三大危機開拓一條新的出路。
在醫學方面
利用分子克隆技術已將胰島素，人、牛和雞的生長激素、人的干擾素、松弛素、促紅細胞生長激素、乙型肝炎病毒抗原和口蹄疫病毒抗原的基因制成工程菌，利用發酵工業進行了大規模生產。還可提高微生物本身所產生的蛋白酶類和抗生素類藥物的產量。
在基因治療方面
通過遺傳工程看到癌細胞具有逆轉為正常細胞的可能性，例如SV40病毒引起的小鼠腫瘤細胞，在溫度高時可逆轉為正常細胞。為治療半乳糖血癥，用帶有大腸桿菌乳糖操縱子的λ噬菌體去感染半乳糖血癥患者的離體培養細胞，發現這種細胞的半乳糖苷酶達到了正常水平，并確實能代謝半乳糖。
在工業生產方面
以分子克隆技術為主體的基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程，四者緊密聯系、常綜合利用。許多化學試劑如丙烯酸、己二酸、乙二醇、甲醇、環氧乙烷、烏頭酸和水楊酸等都可能利用分子克隆技術得到產品。在環境保護方面，人們根據需要進行基因操作，將某種微生物的基因轉入另一微生物，創造一些對有害物質降解能力更強的新菌種，以分解工業污水中的有毒物質。在食品工業方面，細菌可為人類生產有價值的蛋白質、氨基酸和糖等。
在農業生產方面
植物遺傳工程對提高農作物的產量、培育新的農作物品種提供了可能。有許多外源基因導入植物獲得成功。