這是將裸露的DNA直接導入植物細胞，然后將這些細胞在體外培養再生出植株。裸露的DNA的轉化效率較低，因而要輔之以高效率的組織培養系統。
植物細胞有一層很厚的細胞壁，因此需先去除植物細胞壁，使之成為原生質體，然后用來直接轉入外源DNA。當然，也可用機械的方法將DNA直接注入植物細胞而毋須去除細胞壁，這類方法有用顯微操縱儀把DNA直接注入植物細胞，也可在金屬微粒上蘸涂了外源DNA，把它當作子彈，用“基因槍”轟擊植物組織而進入植物細胞。
