합성생물학의 핵심기술은 시스템 생물학, 유전자 분석, 합성, 편집 기술로 이루어지는데 2016년 경제협력개발기구OECD 과학기술혁신 미래 전망 보고서에서 향후 10~15년 동안 전 세계적으로 큰 영향을 끼칠 10대 미래 기술과 2016년 다보스 포럼에서 주요 5대 핵심 기술에 선정되었다(한병구 등, 2018). 합성생물학을 활용하는 기술은 새로운 생물체 혹은 생물장치를 만들기 위해 표준화된 생물부품과 최적화된 대사회로를 구축하는 바이오-캐드Bio-CAD 분야와 이제껏 불가능했던 유기물 합성을 가능하게 할 수 있는 바이오 파운더리Bio foundry 분야로 이루어진다. 100여 개 이상의 신제품이 개발되었지만, 이들은 기존 생명공학 기술로도 만들 수 있어 아직 큰 상업적 성과를 거두지는 못하고 있다. 그러나 합성생물학 기술은 향후 고령화, 감염병, 안전한 먹거리 등과 같은 다양한 사회문제 해결할 가능성을 제시함으로써 경제 전반에 새로운 변화를 촉발하는 기반 기술이라고 볼 수 있다.
합성생물학의 핵심기술들은 향후 전 세계적으로 영향을 미칠 10대 미래 핵심 기술 등으로 선정됐다. 합성생물학 활용 기술은 바이오-캐드 분야와 바이오 파운더리 분야로 구성되는데, 이들 기술은 향후 고령화, 감염병 등과 같은 사회문제의 해결 가능성을 제시한다.