مهندسی متابولیک میکروبی شامل اصلاح مسیرهای زیستی در میکروارگانیسم‌ها برای بهبود تولید مواد ارزشمند مانند داروها، سوخت‌های زیستی و ترکیبات شیمیایی است. با این حال، این فرآیند با محدودیت‌های فیزیولوژیکی مواجه است، مانند بازده پایین تبدیل مواد اولیه، استرس متابولیکی، و محدودیت‌های تنظیمی سلول که می‌توانند مانع بهره‌وری مطلوب شوند. از طرف دیگر، پیشرفت‌های فناوری مانند ویرایش ژنومی، طراحی مسیرهای مصنوعی و بهینه‌سازی شرایط رشد، فرصت‌های بزرگی را برای افزایش کارایی این سیستم‌ها فراهم کرده است. با استفاده از این تکنیک‌ها، می‌توان عملکرد میکروارگانیسم‌ها را بهبود داد و تولید ترکیبات مورد نظر را بهینه‌سازی کرد.