Кафедра біотехнології була створена Наказом Ректора НАУ в 2004 році на базі кафедри екології, як структурний підрозділ факультету екології і дизайну Національного авіаційного університету. Очолювала кафедру д.т.н., професор Кисла Любов Василівна. Вагомий внесок у розбудову кафедри біотехнології внесла к.т.н., доцент Чугуй В.О., яка з 2006 року виконувала обов’язки заступника завідувача кафедри. Вона була ініціатором створення англомовного проекту за напрямом «Біотехнологія».
З вересня 2008 р. по червень 2019 р. кафедру очолювала доктор біологічних наук, професор Гаркава Катерина Григорівна.
З липня 2019 р. по червень 2021 р. кафедру біотехнології Факультету екологічної безпеки, інженерії та технології очолював доктор сільськогосподарських наук, професор Барановський Михайло Миколайович.
З липня 2021 р. кафедру очолює доктор біологічних наук, професор Гаркава Катерина Григорівна.
Сьогодні кафедра здійснює підготовку фахівців зі спеціальності 162 “Біотехнології та біоінженерія” освітніх ступенів “Бакалавр” та “Магістр” за освітньо-професійними програмами “Фармацевтична біотехнологія” та “Екологічна біотехнологія та біоенергетика”.
