Agroinfiltracja polega na przejściowym dostarczaniu zrekombinowanych genów do komórek roślinnych w celu uzyskania ekspresji zrekombinowanego genu bez stabilnej integracji lub przenoszenia na potomstwo. Agrobacterium jest stosowany jako nośnik do dostarczania i często obejmuje samoreplikujące się urządzenie genetyczne w celu zwiększenia rozrostu i produktywności. Kiedy kultury komórkowe Agrobacterium są infiltrowane do przestrzeni międzykomórkowych miąższu liścia, transfer T-DNA do jądra komórki roślinnej staje się wysoce wydajnym zdarzeniem. Najpopularniejszą rośliną żywicielską do agroinfiltracji jest Nicotiana benthamiana; jednak moc tej techniki została również opisana w przypadku innych gatunków, takich jak sałata, pomidor czy Arabidopsis. Agroinfiltracja jest często stosowana jako system dostarczania replikonów, które poruszają się systemowo (genomy wirusowego RNA) lub wzmacniają się lokalnie. W kontekście hodowli molekularnej agroinfiltracja N. benthamiana na dużą skalę jest wykorzystywana jako szybki i wydajny system do produkcji białek rekombinowanych.