Plasmid đóng một vai trò quan trọng trong các phòng thí nghiệm di truyền và sinh hóa, nơi chúng được sử dụng để nhân bản hoặc biểu hiện các gene cần quan tâm. Có rất nhiều plasmid được thương mại hóa cho các ứng dụng trên. Đầu tiên, các gene cần quan tâm được gắn chèn vào plasmid. Plasmid này có chứa, ngoài gene quan tâm, một hay vài gene kháng kháng sinh. Plasmid này sau đó được đưa vào bên trong vi khuẩn bằng một quá trình gọi là biến nạp (transformation). Vi khuẩn sau đó được nuôi trên môi trường có chứa kháng sinh. Những vi khuẩn nhận được plasmid sẽ biểu hiện khả năng kháng kháng sinh (nhờ gene kháng kháng sinh nằm trên plasmid), do đó sống được trên môi trường nuôi cấy có chứa kháng sinh tương ứng. Kháng sinh trong môi trường, tuy nhiên, lại có khả năng tiêu diệt những vi khuẩn không nhận được plasmid vì chúng không mang gene kháng kháng sinh này. Nhờ vậy, vi khuẩn chứa plasmid được tách riêng ra, tăng sinh, thu lại và ly giải để phân lập plasmid.

Một ứng dụng quan trọng khác của plasmid là tạo ra protein với số lượng lớn. Trong trường hợp này, vi khuẩn chứa plasmid mang gene mong muốn cũng được nuôi cấy và chúng sẽ được kích hoạt để sản xuất ra số lượng lớn protein từ gene mong muốn nằm trên plasmid. Đây là một phương pháp đơn giản và rẻ tiền để tạo ra một lượng lớn plasmid hoặc protein, như insulin hay cả các kháng sinh.