合成生物學是近年來發展迅猛的新興前沿交叉學科。所謂合成生物學，是以基因組學為基礎，利用計算機設計等將細胞或生命體定向改造成高效的細胞系統，使其擁有滿足人類需求的生物功能的學科。與傳統的發酵工程不同，合成生物學構建的產物具有可預測和可控制的特性。合成生物學是“第三次生物科技革命”，是對制造業進行的科技升級。
合成生物學已在醫藥、化工等領域有所應用。目前合成生物學主要應用于醫學領域，2021年，合成生物學應用于醫學領域的市場規模占比 93%，代表產品有弈柯萊生物的西格列汀中間體等。合成生物學應用于化工品生產的市場規模占比為 2%，代表產品有凱賽生物的生物基聚酰胺等。
生物法具備顯著的原料可再生、無污染、以及碳減排屬性，環境友好的綠色產業模式，也是推動合成生物產業升級的重要推動力。通過合成生物學技術，構建高效的細胞工廠，可以利用可再生的生物質資源（如玉米等）為原料發酵生產各種化學品，無需添加各類環境有害的化學物質。生物法的碳排放也顯著低于傳統石化路線，生物法發酵反應固碳效果好，且反應溫度接近常溫，如生物法丁二酸需要的溫度是 37-39℃，能耗較低。根據中科院天津工業生物技術研究所統計，目前生物制造產品可比石化產品平均節能減排 30%-50%，未來減排潛力將達到 50%-70%。
