生物工程是一门综合性应用学科，主要利用生物学、化学和工程学的原理，通过工程技术手段来制造产品或者提供服务。生物工程的主要分支和应用领域包括：

基因工程 ：通过分子遗传学、分子生物学和微生物学的现代方法，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

细胞工程 ：应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养，生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。

微生物工程 （发酵工程）：利用微生物的发酵作用，通过工业大规模生产有用的产品，如药物、生物燃料、食品等。

酶工程 （生化工程）：利用酶的催化作用，进行工业生产，包括酶的制备、改性和应用等。

生物反应器工程 ：设计和使用生物反应器，对“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能。

生物医学工程 ：结合生物学、计算机信息技术和仪器分析化学等，发展用于医疗诊断、药物筛选、个性化医疗和转化医学的新技术。

系统生物工程 ：基于系统生物学原理，开发生物计算机、细胞制药厂、生物太阳能技术等，推动产业化变革。

农业工程 ：利用生物工程技术进行作物育种、植物组织培养、农产品综合利用等。

医学工程 ：应用生物工程技术进行疾病诊断、治疗器械和药物研发等。

环境工程 ：利用生物工程技术进行环境监测、污染治理和生态修复等。

生物工程的应用领域非常广泛，包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等，对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响。