합성생물학은 생물학을 기반으로 새로운 장치와 시스템을 설계하고 엔지니어링하여 기존의 자연의 논리시스템을 재설계하는 것을 목표로 하는 유전공학 기술 발전의 연장선에 있는 일련의 기술 발전과정 중 하나이다. 합성생물학에 내재된 주요 개념은 “합리적인 디자인”으로 생명공학 기술에 상업화의 패러다임을 반영한 것으로 볼 수 있다. 기존의 생명공학은 단지 생명현상의 복잡성을 설명하기 위해 분자 수준에서 이해하려고 노력하였기 때문에 공학에서 중심이 되는 직교성, 계층의 추상화, 제조와 설계 분리, 표준화 및 상호 운용성과 같은 개념이 크게 결여되어 있다. 그러나 합성생물학은 기존의 생명공학에 부족한 공학적인 개념을 보완하여 합성된 유전자로 생명현상을 합리적으로 디자인한다는 점에서 유전공학이나 유전자 재조합기술과는 차이가 있다.
합성생물학은 생물학 기반 새 장치와 시스템 설계 및 엔지니어링을 통한 기존 자연 논리시스템 재설계를 목표로 한다. 기존 생명공학에 부족한 공학 개념을 보완해 합성된 유전자로 생명현상을 합리적으로 디자인한다.