基因最早的名字是遗传因子，发展到今天，其外延和内涵都有很大的扩延。这其中经历了许多科学家的共同努力，同时也反映了整个生命科学的历史，整个遗传学的历史。
基因工程是人类根据一定的目的和设计，对DNA分子进行体外加工操作，再引入受体生物，以改变后者的某些遗传性状，从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术。发明基因工程的思想渊源，在于可以应用体外的DNA来改变生物的遗传性状。
这一概念可以追溯到1944年艾弗里等人发现DNA可以导致肺炎球菌的遗传转化。50年代以来，就不断有各种DNA转化生物的遗传性状并用于育种实践的报道，这些工作，可以认为是基因工程的先驱。
真正进行基因工程，还得有目的、有计划地对DNA进行体外加工，把某些DNA分子“剪”断，再与另外的DNA分子片段重新连接。
用来剪断DNA分子的是一种“分子剪刀”，叫做DNA限制性内切酶，简称内切酶。早在1962年，阿伯就发现大肠杆菌对外来侵入的DNA有限制作用。他认为，这是由于菌体内有一种酶，对外来的DNA起切割、分解的作用，从而预言了DNA限制性内切酶的存在。1968年，斯密思分离出第一个内切酶。1971年，纳赞应用斯密思的内切酶切割SV40病毒的DNA，获得了第一个DNA的内切图谱（通称“物理图谱”）。为此，阿伯、斯密思和拉赞共享了1978年的诺贝尔奖。
有了切割DNA的内切酶，而1966年魏斯和理查德森就已经发现了DNA连接酶，这就可以对DNA进行体外加工了。1972年，伯格等人用这两种酶成功地进行了噬菌体与SV40病毒DNA的体外拼接。1977年，基因工程正式宣布成功——吉尔伯特分别将编码胰岛素和干扰素（这是两种有用的药物）的DNA经过体外重新拼接后，导入大肠杆菌中，分别使大肠杆菌合成了胰岛素和干扰素。伯格和吉尔伯特曾荣获1978年的诺贝尔化学奖（其中吉尔伯特的获奖主要是因为DNA测序方法的研究）。同时获奖的还有桑格F·Sanger，他完成了X噬菌体DNA的全测序。
自70年代末以来，基因工程发展迅速。1980年，肯普和霍尔将大豆种子的贮藏蛋白基因引入向日葵中，得到“向日豆”。近年来维尔莫特将人的AAT蛋白基因导入绵羊体内，使羊奶中含有人的AAT蛋白（一种治疗囊性纤维变性的药物）。维尔莫特所在的英国罗斯林研究所曾向德国一家药厂出售一头这样的转基因羊，获得50万英镑。
维尔莫特研究小组继克隆羊多莉之后，又对含有人AAT蛋白基因的转基因羊进行了克隆，无性繁殖出两头分别名为波莉和莫莉的克隆羊。
