Le titulaire du BTS Biotechnologie travaille principalement dans la recherche ou la recherche et développement, au sein de laboratoires de recherche fondamentale ou appliquée publics (comme l'INSERM ou le CNRS), industriels, ou de PME. Il intervient également en production, dans les secteurs pharmaceutique, agroalimentaire, cosmétique ou environnemental.

En production, il participe à la fabrication de produits biologiques à forte valeur ajoutée, destinés à des applications thérapeutiques en bio-production.

Sous la supervision d'un ingénieur, il réalise des manipulations en biologie cellulaire et moléculaire, isole et prépare les cellules, puis les fractionne et purifie. Il exploite les résultats obtenus pour la production et veille au bon fonctionnement des automates et appareils de mesure utilisés.