Les plasmides sont utilisés en génie génétique pour reproduire du matériel génétique recombinant. Lorsqu'un plasmide est inséré dans une bactérie, la bactérie est encouragée à se multiplier, créant plus de copies de l'ADN recombinant.
En plus des portions qui permettent le clonage des plasmides, les plasmides contiennent des vecteurs d'expression et des séquences de promoteur qui pilotent cette expression. Les marqueurs génétiques permettent aux chercheurs de savoir que le plasmide est présent. Certains plasmides incluent la résistance aux antibiotiques ; après l'application d'un plasmide à une population de bactéries, des antibiotiques sont ajoutés. Quelles que soient les bactéries qui survivent, les antibiotiques doivent contenir le plasmide. Parfois, les plasmides expriment des protéines qui brillent dans le noir, permettant aux chercheurs d'identifier facilement la proportion de la population contenant le plasmide.
Certains plasmides se reproduisent par conjugaison, c'est-à-dire l'échange de matériel génétique entre bactéries. Cette méthode est plus rapide car les bactéries propagent le plasmide sans avoir besoin de se reproduire.
L'objectif ultime de l'ADN recombinant dans les bactéries est généralement de produire des protéines à usage humain. Par conséquent, les plasmides contiennent fréquemment des balises de purification qui facilitent ce processus, par exemple en augmentant leur solubilité.
Les plasmides ne s'appliquent pas seulement aux bactéries. Bien qu'il utilise un vecteur bactérien (procaryote), la thérapie génique pour les êtres humains est souvent réalisée à l'aide de plasmides.