Biotehnoloģiju pētniecība un attīstība ir biotehnoloģiju nozares nozare, kas koncentrējas uz pētniecību un attīstību ar mērķi radīt jaunu biotehnoloģiju un atrast tai pielietojumu. Daudzi dzīvības zinātņu uzņēmumi iegulda biotehnoloģiju pētniecībā un attīstībā, sākot no farmācijas uzņēmumiem, kas meklē nākamās populārākās zāles, līdz lauksaimniecības uzņēmumiem, kas izstrādā jaunas kultūras. Vairākas valdības arī investē biotehnoloģijā, lai uzlabotu savu iedzīvotāju dzīves kvalitāti.
Biotehnoloģija, kas pazīstama arī kā biotehnoloģija, ir ļoti liela joma, kurā izmanto dabiskos organismus, lai ražotu produktus, pārvaldītu rūpnieciskos procesus utt. Šajā jomā ietilpst arī dabisko organismu modificēšana, lai tie būtu piemērotāki paredzētajam lietojumam. Cilvēki zināmā mērā ir iesaistījušies biotehnoloģijā ļoti ilgu laiku; piemēram, alkoholiskie dzērieni ir biotehnoloģijas piemērs, kur cilvēki izmanto mikroorganismus augu raudzēšanai, lai radītu alkohola galaproduktu.
Biotehnoloģiju pētniecībā un attīstībā cilvēki apsver jaunus biotehnoloģijas pielietojumus. Pētījumi var būt diezgan neskaidri vai ļoti specifiski, un tie var būt no pētījumiem, lai uzzinātu vairāk par konkrētu mikroorganismu grupu, līdz pētījumiem, kas veikti medicīnas aprindās, lai noteiktu vajadzīgās jomas. Ieguldījumi pētniecībā mēdz būt plaši, lai veicinātu inovāciju, jo nekad nevar zināt, no kurienes nāks nākamā lieliskā ideja. Piemēram, viena pētnieka dūņas var būt cita pētnieka nozīmīgais atklājums.
Biotehnoloģiju pētniecības un attīstības izstrādes posmā cilvēki domā par to, kā viņu veikto pētījumu var praktiski pielietot. Piemēram, cilvēki var pētīt ģenētiku un izmantot šo informāciju, lai izstrādātu ģenētiskos testus, ko var izmantot medicīnā, tiesu medicīnā un ģenealoģijas pētījumos. Viens no izstrādes procesa mērķiem ir izstrādāt uzticamus, rentablus lietojumus pētniecībai. Dažkārt attīstība apstājas, jo cilvēki saprot, ka pētniecības projektu nevar pielāgot komerciālai lietošanai, vai atklāj, ka esošā tehnoloģija ir pārāk ierobežojoša, lai pētniecība būtu noderīga.
Biotehnoloģiju pētniecības un attīstības procesa galaprodukts ideālā gadījumā ir produkts, ko var pārdot atklātā tirgū. Pa ceļam tiek veikti testi, lai pārliecinātos, ka produkts ir standartizēts, lai noteiktu, kā to var izmantot, lai noteiktu drošības ierobežojumus un tā tālāk. Tas var ilgt vairākus gadus un dažreiz pat gadu desmitus, un dažos gadījumos pētniecība un izstrāde ir uz laiku jāpārtrauc, kamēr cilvēki gaida, kamēr medicīna, tiesību akti, ētika vai zinātne panāks viņu izstrādātos produktus.