基于同源重组的基因编辑被称为基因打靶或基因靶向技术。例如依赖大肠杆菌细胞内的RecA或酵母的RAD54重组酶，基因靶向技术可以对目标基因或基因的部分序列进行替换、删除，或在细胞内存在同源序列的情况下插入外源DNA序列。运用同源重组对基因进行编辑的方法已经在微生物、植物和动物中取得了成功。不过，该方法的一个主要局限在于重组频率低，在实践上难以广泛应用。
