ある生物に機能欠損型の遺伝子を導入するという、遺伝子工学の技法。この技法は、配列（シークエンス）は既知であるが、機能がよくわかっていない遺伝子を研究するときに用いられる。試験管内でプラスミドなどのDNAコンストラクトを作り出し、次に細胞培養を行う。改変された遺伝子を持つ遺伝子組換え動物をつくることを目的として、細胞は、DNAコンストラクトによって遺伝的に改変される。その場合、胚性幹細胞に対して遺伝子組み替えを行い、初期胚（胚盤胞）の中に挿入する。そして生まれてくる生物のうちで、遺伝子組換え細胞が生殖系列に分化したものが、ノックアウトされた遺伝子を次世代に残すことができる。