农杆菌，尤其是冠瘿瘤农杆菌，主要分为两种类型：根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)。根癌农杆菌具有独特的生物学特性，它能在多种双子叶植物或裸子植物受伤部位引发感染，形成冠瘿瘤。这种现象源于Ti质粒上的T-DNA，其上约有8个基因被激活，促使植物细胞合成冠瘿碱，从而导致细胞变异。相比之下，发根农杆菌的特性是诱发植物产生大量分支的发状根，它的Ri质粒也携带有T-DNA片段。
农杆菌利用其侵染植物伤口的能力，将T-DNA插入植物基因组，形成天然的遗传转化系统，被誉为“自然界最小的遗传工程师”。科学家们通过改造T-DNA区域，将外源基因插入其中，利用农杆菌感染植物细胞，实现了基因的转移和整合。随后，通过细胞和组织培养技术，可以得到转基因植物。这一技术最初主要应用于双子叶植物，但现在也被扩展到单子叶植物，如水稻，甚至在一些生物技术应用中，发根农杆菌转化法被用来在液体培养基中培育高密度根，以高效生产转基因植物中的蛋白质。
农杆菌（Agrobacterium）是生活在植物根的表面依靠由根组织渗透出来的营养物质生存的一类普遍存在于土壤中的革兰氏阴性细菌。