克隆技術已展示出廣闊的應用前景，概括起來大致有以下四個方面：
（1）培育優良畜種和生產實驗動物；
（2）生產轉基因動物；
（3）生產 人胚胎干細胞用于細胞和組織替代療法；
（4）復制瀕危的動物物種，保存和傳播動物物種資源。
以下就生產 轉基因動物和胚胎干細胞作簡要說明。
轉基因動物研究是動物 生物工程領域中最誘人和最有發展前景的課題之一，轉基因動物可作為醫用器官移植的供體、作為生物反應器，以及用于家畜遺傳改良、創建疾病實驗模型等。但目前轉基因動物的實際應用并不多，除單一 基因修飾的轉基因小鼠醫學模型較早得到應用外，轉基因動物乳腺生物反應器生產藥物蛋白的研究時間較長，已進行了10多年，但目前在全世界范圍內僅有2例藥品進入3期臨床試驗，5～6個藥品進入2期臨床試驗；而其農藝性狀發生改良、可資畜牧生產應用的轉基因家畜品系至今沒有誕生。轉基因動物制作效率低、定點整合困難所導致的成本過高和調控失靈，以及轉基因動物有性繁殖后代遺傳性狀出現分離、難以保持始祖的優良勝狀，是制約當今轉基因動物實用化進程的主要原因。
體細胞克隆的成功為轉基因動物生產掀起一場新的革命，動物體細胞克隆技術為迅速放大轉基因動物所產生的種質創新效果提供了技術可能。采用簡便的體細胞轉染技術實施目標基因的轉移，可以避免家畜生殖細胞來源困難和低效率。同時，采用轉基因體細胞系，可以在實驗室條件下進行轉基因整合預檢和性別預選。在 核移植前，先把目的 外源基因和 標記基因（如LagZ基因和新霉素抗生基因）的 融合基因導入培養的體細胞中，再通過標記基因的表現來篩選轉基因陽性細胞及其克隆，然后把此陽性細胞的核移植到 去核 卵母細胞中，最后生產出的動物在理論上應是100%的陽性轉基因動物。采用此法，Schnieke等（Bio Report，1997）已成功獲得6只轉基因綿羊，其中3只帶有人凝血因子IX基因和標記基因（新霉素抗性基因），3只帶有標記基因，目的外源基因整合率高達50%。Cibelli（Science，1997）同樣利用 核移植法獲得3頭 轉基因牛，證實了該法的有效性。由此可以看出，當今動物克隆技術最重要的應用方向之一，就是高附加值轉基因克隆動物的研究開發。
胚胎干細胞（ES）是具有形成所有成年細胞類型潛力的 全能干細胞。科學家們一直試圖誘導各種 干細胞定向分化為特定的組織類型，來替代那些受損的體內組織，比如把產生胰島素的細胞植入糖尿病患者體內。科學家們已經能夠使豬ES細胞轉變為跳動的心肌細胞，使人ES細胞生成神經細胞和 間充質細胞和使小鼠ES 細胞分化為 內胚層細胞。這些結果為細胞和組織替代療法開辟了道路。目前，科學家已成功分離到人ES細胞（Thomson等1998，Science），而體細胞克隆技術為生產患者自身的ES細胞提供了可能。把患者體細胞移植到 去核 卵母細胞中形成重組胚，把重組胚 體外培養到 囊胚，然后從囊胚內分離出ES細胞，獲得的ES細胞使之定向分化為所需的特定細胞類型(如神經細胞， 肌肉細胞和血細胞），用于替代療法。這種核移植法的最終目的是用于干細胞治療，而非得到克隆個體，科學家們稱之為“治療克隆”。
克隆技術在基礎研究中的應用也是很有意義的，它為研究配子和胚胎發生，細胞和 組織分化， 基因表達調控，核質互作等機理提供了工具。