Gentechnisch veränderte Organismen (GVO), auch gentechnisch modifizierte Organismen, englisch genetically modified organism (GMO), seltener genetically engineered organism (GEO), sind Organismen, deren Erbanlagen mittels gentechnischer Methoden (z. B. durch Transgenetik) gezielt verändert worden sind. Diese Methoden unterscheiden sich von Kreuzen, Mutation, Rekombination und anderen Methoden herkömmlicher Züchtung. Ein GVO ist für das Gebiet der EU legaldefiniert als jede biologische Einheit unter Ausnahme des Menschen, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen und deren genetisches Material so verändert wurde, wie es auf natürliche Weise durch Kreuzen oder Rekombination nicht möglich ist. Das ungenehmigte Freisetzen oder Inverkehrbringen eines GVO ist in der EU untersagt.
Zur Genmodifikation zählen die gezielte Abschaltung oder Modifikation einzelner Gene sowie das gezielte Einbringen arteigener oder artfremder Gene. GVOs, in die Gene aus anderen Arten eingeschleust wurden, werden auch als transgene Organismen bezeichnet, die eingeschleusten Gene als Transgene. So werden beispielsweise Gene zwischen verschiedenen Arten übertragen, um Tieren oder Pflanzen bestimmte Eigenschaften zu vermitteln, die mit herkömmlicher Züchtung nicht oder schwerer zu erreichen wären.
Bei der Entwicklung von GVO und gentechnischen Arbeiten mit ihnen müssen Sicherheitsmaßnahmen beachtet werden, die in Deutschland durch das Gentechnikgesetz festgelegt und durch die Gentechnik-Sicherheitsverordnung näher ausgeführt sind. So erfolgt das Arbeiten unter einer bestimmten Sicherheitsstufe (S1 bis S4). Dies betrifft den Labor- oder Produktionsbereich (beispielsweise in der Biotechnologie), aber auch Gewächshäuser und Tierhaltungsräume.
Die Begriffe grüne (an Pflanzen), rote (an Mensch und Wirbeltieren) und weiße (an Mikroorganismen) Gentechnik werden verwendet, um die jeweiligen Bereiche anschaulich bezeichnen zu können. Daneben gibt es aber weitere Gebiete, wie beispielsweise die gentechnische Veränderung von Insekten. In der Medizin werden rechtlich nur nicht-menschliche Organismen als GVOs angesehen. Ansonsten müssten Patienten, die sich beispielsweise einer Gentherapie unterzogen haben, als entsprechende Organismen behandelt werden.