تطبيقات تحويل البروتوبلاست متعددة في مجال التكنولوجيا الحيوية النباتية، يستخدم على نطاق واسع في تحسين المحاصيل الزراعية، حيث يمكن إدخال جينات جديدة لتحسين مقاومة النباتات للآفات أو لتحسين صفات معينة مثل الإنتاجية والنكهة على سبيل المثال، تم استخدام هذه التقنية لتطوير أنواع من الأرز المقاوم للجفاف والحرارة، كما يستخدم في إنتاج البروتينات المؤتلفة في النباتات لأغراض طبية وصناعية، مثل إنتاج اللقاحات والبروتينات العلاجية وبالإضافة إلى ذلك، يعتبر تحويل البروتوبلاست أداة مهمة في الدراسات الجينية لفهم وظائف الجينات وتنظيمها داخل الخلايا النباتية، مما يُساهم في أبحاث الجينوم والتعديل الوراثي.