組織工程以其前沿的科學問題與創新的細胞與組織培養 、細胞融合 、染色體工程、胚胎工程 、細胞遺傳工程等技術與方法，為替換病變組織、組織再生、功能重建的實驗研究提供解決方案，也被套用在修復損傷的組織器官或移植同種異體或動物組織器官的臨床需求的實踐中。
工程化細胞及幹細胞
研究目標： 套用細胞生物學和分子生物學的理論和方法，按照人們的設計，在細胞水平上的遺傳操作及進行大規模的細胞和組織培養，體外大量培養和繁殖細胞，或獲得細胞產品、或利用細胞體本身，或提取人類自身的細胞，在實驗室中進行培養使其某些效能提升，感知並響應環境線索或疾病生物標誌物，再輸入到人體內尋找靶標治療疾病。
研究重點： 細胞及組織培養(細胞培養、組織培養和器官培養、細胞生物反應器)，細胞融合(自然或人工的方法使兩個或幾個不同細胞，或原生質體融合為一個細胞)，細胞核移植(染色體轉移、胞器移植、基因轉移)，染色體工程(動物染色體工程主要采用微細胞轉移方法達到轉移基因的目的)，胚胎工程(胚胎分割技術、胚胎融合技術、卵核移植技術、體外授精技術、胚胎培養、胚胎移植以及性別鑒定技術、胚胎冷凍技術)，幹細胞與組織工程(胚胎幹細胞、組織幹細胞)，細胞遺傳工程(包括複制和基因改造技術。前者主要是指無性繁殖，後者是指將外源基因整合到生物體內，得到穩定表達，並使該基因能穩定地遺傳給後代的實驗技術)，提供醫學器官修復或移植的組織工程領域套用。
工程化生物材料
經過人工修飾，帶有特定目的和功能的生物材料，為工程化生物材料。
目前工程化生物材料的發展熱點為:
① 生物材料不僅具備良好的化石相容性和生物活性，還具有多種功能。如藥物控制釋放、細胞培養、組織再生等；
② 設計和控制生物材料的微觀結構和表面性質，進一步提高其與細胞和組織的交互作用，
最佳化其生物功能；
③ 發展多功能生物材料，如生物材料與幹細胞技術的融合，解決細胞來源和免疫排斥等問題，或透過基因編輯等技術，改造幹細胞，提高分化能力和適應力，最佳化組織構建的效果。
工程化組織構建
利用細胞決策、小分子輸出、組織變化、分子結構特征和分子形狀變化的研究基礎，在人工智慧、細胞分析、分子解剖研究科學成果的引領下，套用組織工程技術的基本原理與方法，形成或再生組織與器官的過程稱為組織工程化組織構建。
用以修復組織器官損傷，實作組織、器官的重建和功能改善，是組織工程研究的最終目的，也是組織工程產業化的基礎。
