Đa dạng di truyền có vai trò và ý nghĩa hết sức quan trọng trong Công nghệ sinh học Nông nghiệp. Từ những kết quả đánh giá đa dạng di truyền, các nhà khoa học có thể quy hoạch và bảo tồn các nguồn gen quý nhằm duy trì đa dạng sinh học hoặc hỗ trợ quá trình lai - chọn tạo giống thông qua chọn lựa các cặp bố mẹ trong các phép lai nhằm thu được ưu thế lai cao nhất. Trên nhiều đối tượng thực vật, nghiên cứu đa dạng di truyền đã được thực hiện từ khá lâu với nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau, thông qua các dữ liệu kiểu hình (chỉ thị hình thái).
Đa dạng di truyền là cơ sở cho việc tuyển chọn lai tạo những giống, loài mới; đa dạng về loài thường là đối tượng khai thác phục vụ mục đích kinh tế; đa dạng về hệ sinh thái có chức năng bảo vệ môi trường sống; đồng thời các hệ sinh thái được duy trì
và bảo vệ chính là nhờ sự tồn tại của các quần thể loài sống trong đó. Giá trị của đa dạng di truyền thể hiện ở ba mặt chính:
- Giá trị ổn định (Portfolio Value): đa dạng di truyền tạo ra sự ổn định cho các hệ thống nông nghiệp ở quy mô toàn cầu, quốc gia và địa phương. Sự thiệt hại của một giống cây trồng cụ thể được bù đắp bằng năng suất của các giống hoặc cây trồng khác.
- Giá trị lựa chọn (Option Value): đa dạng di truyền tạo ra bảo hiểm sinh học cần thiết chống lại những thay đổi bất lợi của môi trường do việc tạo ra những tính trạng hữu ích như tính kháng sâu bệnh hay tính thích nghi. Giá trị của đa dạng di truyền được thể hiện thông qua việc sử dụng và khai thác các tính trạng quý, hiếm của tài nguyên di truyền thực vật như tính chống chịu, năng suất, chất lượng và khả năng thích nghi.
- Giá trị khai thác (Exploration Value): đa dạng di truyền được xem là kho dự trữ tiềm năng các tài nguyên chưa biết đến. Đây cũng là lý do cần phải duy trì cả các hệ sinh thái hoang dã lẫn các hệ thống nông nghiệp truyền thống.
Ngoài ra, đa dạng di truyền còn có giá trị về thẩm mỹ (thưởng thức, giải trí) và giá trị về đạo đức. Có một số loài có cả giá trị sử dụng, thẩm mỹ và đạo đức; song về giá trị cũng không phải đều nhau giữa các mặt giá trị và giữa các loài [16].