Herbizidresistenz (HR)-Syteme bestehen aus einer Herbizidresistenten (HR)-Pflanze und dem dazugehörigen (Komplementär-) Herbizid. Herbizidresistenz kommt in Pflanzen auch konventionell gezüchtet vor, meist wird die Eigenschaft aber mit gentechnischen Methoden erzielt. Die angebauten transgenen HR-Pflanzen sind resistent gegen Glyphosat (z. B. Marke Roundup) oder Glufosinat (z. B. Marke Liberty oder Basta). Beides sind sogenannte Totalherbizide, die für nahezu alle Pflanzen toxisch sind.

Der Wirkstoff Glyphosat hemmt das Enzym EPSP-Synthase, das an der Synthese essenzieller aromatischer Aminosäuren beteiligt ist. Pflanzen wird somit Resistenz gegen Glyphosat verliehen, in dem ihnen bakterielle Gene entweder für eine unempfindliche EPSP-Synthase oder für ein Glyphosat-abbauendes Enzym übertragen werden. Das Herbizid Glufosinat, chemisch Phosphinotricin, blockiert das Enzym Glutamin-Synthase. Durch die Hemmung reichern die Zellen giftigen Ammoniak an und die Pflanzen sterben ab. Um Pflanzen resistent gegen Glufosinat zu machen, wird ihnen ein bakterielles Gen (pat oder bar) für das Enzym Phosphinotricin-Acetyltransferase (PAT) übertragen, das Glufosinat acetyliert und den Hemmstoff somit wirkungslos macht.

Seit etwa einem Jahrzehnt wird über Kosten, Risiken und Nutzen der HR-Systeme gestritten. Befürworter argumentieren, dass die Anwendung der HR-Systeme den Herbizideinsatz verringert hat. In den USA traf dies für die ersten drei Jahre nach der Markteinführung zu. Seit 1999 aber hat sich dort der Herbizideinsatz in den drei wichtigsten HR-Kulturen Soja, Baumwolle und Mais um 5% erhöht. Betrachtet man den gesamten Anbauzeitraum von 1996 bis 2004, so wurden auf HR-Feldern in den USA im Vergleich zur konventionellen Bewirtschaftung 62,7 Mio. kg mehr Herbizide ausgebracht (Benbrook 2004). Diese Entwicklung kam nicht überraschend. Es gab frühe Warnungen, dass der intensive Anbau transgener HR-Pflanzen Resistenzentwicklungen fördern und die Artenzusammensetzung der Ackerbegleitflora verändern würde. Aktuell zeigt sich, dass zunehmende Mengen der Komplementärherbizide sowie zwei bis drei weitere Herbizide eingesetzt werden müssen, um schwierige Unkräuter in HR-Kulturen zu beseitigen. Ein weiteres Problem, besonders bei HR-Raps, ist der herbizidresistente Durchwuchs, der zusammen mit wild wachsendem transgenen Raps eine Quelle für die Ausbreitung der Transgene auf wildwachsenden Raps und verwandte Arten bildet. Herbizidresistenter Durchwuchs macht zusätzliche Herbizidanwendungen oder andere Maßnahmen erforderlich.

Die indirekten Auswirkungen der HR-Technik sind ein weiterer Aspekt, der bei der Risikobewertung von HR-Pflanzen zu berücksichtigen ist. Es besteht der berechtigte Verdacht, dass die Breitbandwirkung der Herbizide die Biodiversität der Ackerbegleitflora verringert und dass sich dieser Effekt über die Nahrungskette fortsetzt.