متابولیسم ثانویه گیاهان برای صفاتی از قبیل رنگ، طعم و مزه محصولات و مقاومت در برابر آفات و بیماری ها بسیار مهم است. علاوه بر این، این مسیر منبع بسیاری از ترکیبات شیمیایی مفید از قبیل داروها، رنگدانه ها و طعم دهنده هاست. قابلیت مهندسی تولید متابولیت های ثانویه سلول های گیاهی به منظور افزایش سنتز ترکیبات دارویی، کاهش و یا جلوگیری از تولید ترکیبات سمی و یا حتی تولید ترکیبات جدید از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با وجود اینکه امروزه مهندسی متابولیسم ثانویه گیاهان ممکن و شدنی است اما استفاده کارآمد از این فناوری به دانش و درک مسیرهای بیوسنتزی درگیر در سنتز این متابولیت ها نیاز دارد. جهت افزایش تولید متابولیت های ثانویه، راه کارهای مختلفی از قبیل دستورزی ژن های دخیل در مراحل محدود کننده مسیرهای بیوسنتزی، کاهش تعداد مسیرهای رقابتی سنتز فراورده، کاهش کاتابولیسم محصول و بیش بیان ژن های تنظیمی را می توان دنبال کرد. برای رسیدن به این هدف، نه تنها می توان ژن های موجود در داخل ژنوم گیاه را بیش بیان کرد بلکه می توان ژن هایی که منشا میکروارگانیسمی دارند را نیز به کار گرفت. از رهیافت های دیگر این زمینه می توان به انتقال و بیان ژن های گیاهی در داخل میکروارگانیسم ها اشاره کرد که با استفاده از این روش می توان سوبستراها و پیش سازهای مضر و بی فایده را به ترکیبات شیمیایی مفید تبدیل کرد.