ilmu pengetahuan yang terkait erat dengan penerapan bioteknologi adalah

Mikrobiologi

Berbagai jenis yoghurt yang dibuat dengan menggunakan bakteri Lactobacillus.
Mikrobiologi merupakan cabang biologi yang mempelajari mikroba atau jasad renik. Pengetahuan sifat-sif dan struktur mikroba mendukung kemajuan bioteknologi Misalnya, mikroba berupa bakteri dapat tumbuh pada kisaran suhu tertentu. Oleh karenanya, bakteri dapat digolongkan sebagai psikrofil yang tumbuh pada suhu 0°C hingga 30°C, mesofil yang tumbuh pada suhu 25°C hingga 40°C, dan termofil yang tumbuh pada suhu 50°C atau lebih Pengetahuan mengenai bakteri ini dapat digunakan saat membuat yoghurt. Yoghurt dibuat dari susu yang difermentasi dengan menggunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus, pada suhu 40°C selama 2,5 jam sampai 3,5 jam.

Biologi Sel

Biologi sel merupakan cabang biologi yang mempelajari sel. Pengetahuan mengenai sifat-sifat dan struktur sel akan mendukung aplikasi bioteknologi. Pengetahuan mengenai sifat protoplasma suatu sel yang dapat berfusi atau bergabung dengan protoplasma sel lain pada spesies yang sama, bermanfaat bagi aplikasi fusi sel di bidang pemuliaan tanaman. Fusi sel tersebut dapat dilakukan pada tanaman kedelai dengan jagung serta tanaman kedelai dengan kacang kapri.

Contoh lainnya adalah pengetahuan mengenai sifat totipotensi pada sel-sel tanaman bermanfaat untuk kultur jaringan. Totipotensi merupakan kemampuan sel-sel tanaman muda dan hidup untuk berdiferensiasi menjadi berbagai organ tanaman yang baru.

Genetika

Genetika merupakan cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat-sifat genetik makhluk hidup dari satu generasi ke generasi berikutnya. Pemahaman mengenai bentuk dan karakteristik materi pewaris sifat, yaitu DNA (gen) akan membantu percepatan kemajuan bioteknologi. Penemuan tanaman tomat yang tidak mudah rusak atau busuk, insulin manusia yang disintesis dari bakteri Escherichia coli, dan lainnya, merupakan penerapan ilmu genetika dalam bioteknologi.


Insulin manusia yang diproduksi oleh bakteri E. coli
Biokimia

Biokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari makhluk hidup dari aspek kimia. Biokimia menganggap hidup adalah kimia, gejala hidup adalah gejala kimia, dan proses-proses hidup diselenggarakan atas dasar reaksi dan peristiwa kimia. Dengan biokimia, ahli bioteknologi memperlakukan makhluk hidup sebagai bahan kimia yang dapat dipadukan dan direkayasa.

Selain mikrobiologi, biologi sel, dan biokimia, ilmu-ilmu lain juga digunakan dalam bioteknologi. Contohnya virologi (ilmu mengenai virus), teknologi pangan, biologi pertanian, biologi kedokteran, dan biologi kehutanan.