傳統的生物技術從史前時代起就一直為人們所開發和利用。早在石器時代後期，我國的祖先就掌握了利用穀物釀酒的技術。除了龍山文化的考古實據外，夏代禹王命臣儀狄釀酒、夏代少康（即杜康）造秫酒（公元前21～公元前20世紀）均有文獻記載。公元前221年，我國人民就能製作醬油、釀醋。公元10世紀，我國就有了預防天花的活疫苗。
在西方釀酒的傳統則可推溯到更早。公元前6000年，古巴比倫人和蘇美爾人已掌握了啤酒釀造技術。相傳埃及在公元前40～公元前30世紀已開始用發酵手段烤製麵包。古埃及石刻還顯示，古埃及人能對棗椰樹進行交叉授粉，以改善果實的質量。
另外，泡菜、奶酪、幹酪的製作以及麵團發酵、糞便和秸稈的漚製、以黴製瘍等技術都屬於“古老生物技術”的產品或實踐。雖然這些原始的生物技術被使用了數千年，但人們並不知道其中的道理。
2.初期（第一代）生物技術階段（17世紀～20世紀40年代）
1676年，荷蘭人列文虎克（Antonvan Leeuwenhoek）製成了能放大170～300倍的顯微鏡，首次觀察到微生物的存在並係統闡明了發酵是由微生物（酵母菌）作用而產生的原理。1857～1876年，法國著名生物學家巴斯德（Pasteur）通過研究給出了酵母發酵能力的確鑿證據，使發酵技術納入了科學的軌道，因此，巴斯德可以被認為是“生物技術”之父。1897年，德國的布赫納（Buchner）發現磨碎了的酵母仍能使糖發酵成酒精，並將此具有發酵能力的物質稱為酶，進一步認清了發酵現象的本質。
由於上述科研成果的取得，從19世紀末開始，不少工業發酵產品（如乙醇、醋酸、有機物、丁醇、丙酮等）陸續出現，並在生產中開始采用大規模的純種培養技術發酵化工原料，開創了工業微生物發酵的新世紀。
此外，另一個非無菌生物技術的典型是廢水處理和固體廢棄物的堆肥處理。長期以來，微生物早就被開發應用於最大限度地分解人類垃圾與去除廢水中的有毒物質。可見，生物技術在早期就是一項涉足於環境保護領域的工程技術。
3.近代（第二代）生物技術階段（20世紀40～70年代）
1939年，第二次世界大戰爆發，醫生們急需抗細菌感染藥物。1941年，美國和英國合作開始對弗萊明（Fleming）早在1928年發現的青黴素進行更深入的研究開發，並於1943年研製成全套的工藝設備。在青黴素大規模發酵生產的帶動下，發酵工業和酶製劑工業大量湧現。發酵技術和酶技術被廣泛應用於醫藥、食品、化工、製革和農產品加工等部門。
近代生物技術階段主要有4個特點。
（1）產品類型多不但有初級代謝產物（如氨基酸、酶製劑、有機酸等），也出現了次級代謝產物（如抗生素、多糖等），還有生物轉化產品（如甾體化合物）、酶反應（如6-氨基青黴烷酸等）。
（2）技術要求高發酵過程技術在純種或無菌條件下進行，大多屬好氣發酵，在發酵中要通入無菌空氣。作為藥品或食品的發酵產品，質量要求嚴格。
（3）規模巨大這一時期技術要求最高，通氣攪拌罐可大至500m3，規模最大的單細胞蛋白（SCP）工廠的氣升式容積發酵罐容積已超過2000m3。
（4）技術發展速度快一方麵，作為發酵工業中能提高產量和質量的關鍵一種，其活力和性能都得到了驚人的提高；另一方麵，產品品種的更新、新技術及新設備的應用等都達到了前所未有的程度。
20世紀初，遺傳學的建立及其應用，產生了遺傳育種學，並於60年代取得了輝煌的成就，被譽為“第一次綠色革命”。細胞學的理論被應用於生產而產生了細胞工程。在今天看來，上述諸方麵的發展，還隻能被視為傳統的生物技術，因為它們還不具備高技術的諸要素。
4.現代（第三代）生物技術階段（20世紀70年代～現在）
現代生物技術的主要標誌是20世紀70年代DNA重組技術的建立。
1944年，Avery等闡明了DNA是遺傳信息的攜帶者。1953年，Watson和Crick提出了DNA的雙螺旋結構模型，闡明了DNA的半保留複製模式，開辟了分子生物學時代。1961年，M.Nirenberg等破譯了遺傳密碼，揭開了DNA編碼遺傳信息及其如何傳遞給蛋白質這一秘密。1972年，Berg首先實現了DNA體外重組技術。1973年，Boyer和Cohen實現了基因轉移，為基因工程開啟了通向現實的大門。
基因工程技術的出現為人們提供了一種全新的技術手段，使人們可以按照意願切割DNA、分離基因並重組後，導入其他生物或細胞以改造農作物或畜牧品種；也可以導入細菌以生產大量的有用蛋白質或藥物、疫苗；也可以導入人體內進行基因治療。這是一項技術上的革命，以基因工程為核心，帶動了發酵工程、酶工程、細胞工程和蛋白質工程的發展，形成了具有劃時代意義和戰略價值的現代生物技術。
目前，我國生物技術產業迅速崛起。北京市政府已將生物醫藥產業列為四個重點支持的產業之一，正在建設中關村生命科學園、北京大興生物醫藥產業基地和亞洲最大的生物產業孵化器等三大生物產業工程。進入新時期，黨中央和國務院明確要求“把生物科技作為未來高技術產業迎頭趕上的重點”。《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》把生物技術列為我國未來15年科技發展的五個戰略重點之一。爭取用15年的時間，使我國生物技術與產業化率先進入世界先進行列。
四、環境生物技術的學科體係
現代生物技術是一門多學科相互交叉、滲透的新興的綜合性學科，內容十分豐富，是現代生物技術與環境科學與技術交叉、滲透、綜合的產物。
1.環境生物技術涉及的學科
到目前為止，環境生物技術涉及的學科主要有分子生物學、生物化學、酶學、環境微生物學、植物學、動物學、生態學、環境毒理學、土壤學等，這些都是基礎科學。另外，它涉及的技術科學主要包括基因工程、酶工程、發酵工程、化學工程、環境工程、生態工程、微電子學以及計算機科學與工程等。這些學科中，既有基礎理論學科，又有技術學科，通過相互交叉、滲透、綜合形成了環境生物技術的學科體係。因此，環境生物技術具有多學科性和綜合性。
2.環境生物技術的學科結構
環境生物技術作為一門獨立的生物技術的分支學科，除了具有自身的技術體係外，還有自身的學科及理論基礎。筆者認為上麵提到的學科基礎中，最基本的是生物學基礎（包括生態學）、生物工程學基礎和環境工程學基礎。它們之間具有內在的聯係，體現了各學科的交叉與滲透，因而具有一定的學科結構。
科學的發展取決於社會生產力的發展和製約，但又有其自身的規律性，學科的結構對科學的發展有時也起決定性的作用。另外，科學的發展又表現為不平衡性，學科的結構可以隨著學科的發展發生一定的變化。環境生物技術是在現代科學革命中產生的新興學科，盡管目前有的領域還比較薄弱，但隨著時間的推移，不久的將來就可能成為發展的熱點和重點。