유전자 회로를 구성하는 기본 원리는 유전자 발현을 조절하는 인자와 또 다른 유전자 회로를 활성화하거나 억제하는 활성인자activator나 억제인자repressor로 발현된 산물을 사용하게 하는 것이다. 또한 산소, 당, 빛, 온도, 산성 등과 같은 환경 조건과 여러 다른 환경 조건을 감지하는 감지인자를 직접 설계하여 유전자 회로에 입력할 수 있다. 이러한 방법으로 생물학 반응을 일으키는 여러 인자를 조합하여, 특정 대사 또는 기능을 할 수 있는 유전자 회로를 설계할 수 있다. 이와 같은 입력과 산출 과정은 마치 전자회로 게이트들의 스위치를 온/오프on/off하는 것과 같이 여러 유전자를 활성화하거나 억제하면서 특정 반응의 회로를 구성하게 된다. 즉, 전자기기 논리회로 설계 방식과 마찬가지로 유전자 논리회로를 간편하게 구성할 수 있으며, 유전자 회로도 결국에는 활성화activation와 억제repression 등의 간단한 이진법적 스위치로 조절할 수 있음을 의미한다.
유전자회로 구성기본원리는 유전자발현 조절인자와 다른 유전자회로의 활성화, 억제하는 활성인자나 억제인자로 발현된 산물 사용,  설계한 감지인자를 유전자회로에 입력하는 것이다. 이를 통해 필요한 유전자회로를 설계할 수 있다. 유전자회로도 이진법적 논리회로가 가능하다.