組替えDNA実験では、不特定な多数の核酸DNAの断片をプラスミドやファージなどのDNA(ベクター)へ組替えて、得られたDNA(組替え体DNA)を宿主である細菌細胞へ導入して培養し、得られた細菌集落あるいはファージによる溶菌斑(プラーク)の中から、目的のDNA断片をもつクローン(単一細胞由来の細胞系)を検出して、特定の遺伝子(DNA)を単離する操作をクローニングという。
現在、種々の生物がもっている特定の遺伝子を他種の生物体へ組替え、導入して遺伝的に改良された生物種の作成や特定の遺伝子を用いた研究が盛んになってきた。現在、バイオテクノロジー、生物工学あるいは生命工学(biotechnology)とよばれて発展している分野では種々の遺伝子組替え技術(発酵、細胞融合、形質転換など)が応用されている。