光生物技术的应用很早就有，现在更加普遍。其实在千百年前，人们就观察到了“飞蛾扑火”的现象，并利用它来消灭害虫。人们也知道某些鱼喜欢亮光，就在夜晚点燃火把，诱集鱼群。这些做法都是利用了生物的“趋光性”，可以说是最原始的“光生物技术”。现代光生物技术不仅能诱集昆虫或鱼类，还能用光来调节生物的生长、发育和行为。
我们知道，光是地球上一切生物的能量来源，是一切生物最重要的环境因素之一。生物的进化和适应离不开光，生物的结构、功能、发育、行为均受到光的强烈影响。光生物技术的研究中心是：确定光照的最适宜的波长、强度、偏振性和持续时间等，达到用光调节生物生长、发育和行为的最佳效果。
例如，在植物培养方面，经过精心的研究发现，人参细胞在白光照射下生长最快；蓝光、绿光下慢一些；红光下最慢，几乎和在黑暗中一样。而有些植物则完全不同。所以如果能准确地测定各种不同植物在不同生长阶段进行光照的最适宜的波长、强度、偏振性和持续时间，就可以用光的调节使植物栽培收到最佳效果。我国科学家用光照提高栽培人参的品质和产量，其栽培水平进入世界先进行列。
光照对动物的生长发育也有明显的调节作用。不同颜色的光和不同光照时间使肉猪、肉牛或奶牛的长肉和产奶量发生明显变化。在许多发达国家中，光照管理已被列为动物饲养的重要管理项目。
在医疗技术方面，一种崭新的方法——光疗法也成为许多疑难病症的克星。例如，新生儿黄疸症，过去曾使无数新生儿死亡。现在用波长450毫米的光照射病儿全身，治愈率很高。它的原理是，引起黄疸的胆红素对波长450毫米的光很敏感。在光作用下，胆红素分子会转变成水溶性的化合物排出体外，从而挽救了新生儿的生命。
最令人感兴趣的，莫过于用一种光敏药物——叶琳类药物来治癌了。这种叶琳类药物有两大特点：一是对光敏感。在波长为625毫微米左右的光照下，它会改变结构和特性，杀伤所在部位的细胞；二是对肿瘤细胞有亲和力。它进入人体后随血液流动，对正常细胞冷若冰霜，昂首而过，与肿瘤细胞却是一见如故，难舍难分。因为具有这两大特点，它作为肿瘤克星就很好理解了，在确定适宜的剂量后，向患者注射这种叶琳类药物，过几天，这些药物分子会聚集在肿瘤部位。这时再用625毫微米的光进行定期照射，肿瘤会逐渐变色、渗血、干燥、萎缩。一两周后会长出新的组织。至今，已有不少肿瘤患者在这种治疗手段的帮助下获得了新生。
