全球農業育種歷經原始育種、傳統育種和分子育種三個時代的更替跨越。從新時期時代直到20世紀初期，由于缺乏育種理論與方法，原始育種一直占據主導地位，即根據經驗積累和肉眼觀察選擇基因自然變異的作物，經長期人工馴化獲得性狀改良的品種。19世紀中期到20世紀初，孟德爾和摩爾根先后提出“遺傳學三大定律”——基因分離定律、自由組合定律和連鎖交換定律，為雜交育種技術奠定下理論基礎，自此全球育種步入傳統雜交階段，高產、耐肥、抗倒伏等一系列雜交品種得到培育與應用。到1990年代，隨著生命科學與生物技術的飛速發展，農業育種向著以轉基因技術為代表的更為高效精準的“分子育種”時代邁進，發展至今，轉基因已成為國際上主流育種方式之一。
轉基因技術是現代農業生物技術的核心組成部分。轉基因技術是指利用DNA重組、轉化等技術將特定的外源目的基因轉移到受體生物中，并使之產生可預期的、定向的遺傳改變。除了轉入新的外源基因外，還可以對生物體基因加工、敲除、屏蔽等以改變其遺傳特性，獲得人們希望得到的性狀。這一技術的主要過程包括外源基因的克隆、表達載體構建、遺傳轉化體系的建立、遺傳轉化體的篩選、遺傳穩定性分析和回交轉育等。
現有的轉基因農作物可分為4類：一是Bt農作物，可抵御害蟲的侵害，減少殺蟲劑使用量；二是抗除草劑農作物；三是抗病毒農作物；四是營養增強型農作物，其特定營養組份和維生素含量更高。轉基因技術具有加快育種進程、突破種間生殖隔離、有目的改造品種、減少環境污染等競爭優勢。
