Бактериофаги широко используются в качестве модельных генетических объектов благодаря работам М. Дельбрюка, А. Д. Херши и др., начавших в 40-х гг. 20 в. свои гене­тические исследования и показавших применимость к бактериофагам основных положений классической генетики.

С помощью бактериофагов было оконча­тельно доказано, что генетический материа­лом служит не белок, а ДНК, создана система анализа тонкой структуры генов, разработаны модели молекулярных ме­ханизмов мутагенеза. Благодаря бактериофагам был окончательно подтверждён полуконсер­вативный характер репликации ДНК, впервые описан механизм интеграции ви­русного генома в хромосому клетки-хо­зяина.

Выяснение механизма рестрикции и модификации у бактериофагов привело к открытию ферментов рестриктаз, что легло в основу генетической инженерии. Бактериофаги используются для генетических исследований бактерий, в каче­стве векторов для клонирования генов. Они нашли применение в медицине при лечении послеожоговых или раневых инфекций - фаготерапии, а также для идентификации патогенных бактерий.