利用轉基因技術培育作物優良品種。是20世紀80年代興起的新的作物育種技術。
20世紀70年代，轉基因技術在微生物上首先獲得突破。不久，利用轉基因技術將某些外源DNA（基因）通過載體整合到植物中。1983年美國首次研究成功轉基因抗病毒煙草。90年代中期，通過轉基因育種培育出的抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑大豆、耐貯藏番茄等開始在農業生產中推廣種植。
作物轉基因育種的關鍵是特性基因片段的分離、、獲取、轉移和表達。特性基因片段包括：①抗性基因片段，如抗蟲（Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制基因等）、抗病（抗煙草花葉病毒等）、抗逆（抗寒、抗旱、抗鹽堿等）基因等。②改良作物品質的基因片段，如提高營養價值或增加附加產物等。③提高作物產量的基因片段。
作物轉基因育種的優點是突破瞭傳統育種方法面臨的種間生殖隔離，並可將一些微生物、病毒等低等生物的有益基因導入栽培作物；在抗性育種和品質改良育種方面，更表現出高效、獨特的優勢。但所培育出的作物品種的安全性問題，尚有不同的看法，即對人畜的食用安全性和對環境是否造成不良影響，還有待進一步研究。