Doping genetyczny polega na tym, że ktoś w sztuczny sposób wprowadza do swojego organizmu geny, które zwiększają wydolność, na przykład geny przyczyniające się do poprawy kondycji lub siły. Podobnie jak zwykły doping, który często jest nadużywaniem leków stosowanych w leczeniu chorób, tak i doping genetyczny jest niedozwolonym nadużywaniem metod leczenia zwanych terapią genową.

Terapię genową wykorzystuje się między innymi w chorobach nerek, które nie mogą wydzielać hormonu erytropoetyny (EPO), kluczowej dla wydolności tlenowej. Jeżeli komuś brakuje genu potrzebnego do wytwarzania hormonu EPO, to dostarcza się ten gen organizmowi, na przykład poprzez zastrzyk do komórek mięśniowych w mięśniu czworogłowym uda (w tym celu używa się wirusa, który jest nośnikiem genu i który ma zdolność przenikania do komórek ciała). Wprowadzony gen będzie wytwarzać białko, to jest EPO. Tak samo dzieje się w przypadku pacjenta, który miał ten gen od urodzenia.

Doping genetyczny nie służy zwalczaniu jakiejś choroby, lecz zwiększeniu wydolności. Zawodnik stosujący doping wybiera geny, które są lepsze od jego własnych, i wstrzykuje je w swoje komórki. W odróżnieniu od „zwykłego” dopingu stosowana nie jest sama substancja, czyli EPO, lecz gen dla tego białka, co powoduje, że doping genetyczny daje długotrwały efekt. Ciało będzie wytwarzać EPO przez dłuższy czas, może się nawet zdarzyć, że doping będzie trwał całe życie. Nikt nie wie, ile może się utrzymać efekt takiego dopingu, gdyż dopiero na początku lat 90. zaczęto stosować terapię genetyczną, a medyczna historia pacjentów poddanych takiej terapii liczy nie więcej niż dwa dziesięciolecia.

To oczywiste, że doping genetyczny może znacząco wpłynąć na wydolność zawodników. Metoda była już testowana na zwierzętach, a wyniki tych testów są sensacyjne.

Przed kilku laty amerykański badacz Lee Sweeney zajmował się myszami, które dzięki wstrzykiwanemu im genowi stymulującemu budowę białek w mięśniach ud miały o blisko 30 procent silniejsze nogi niż inne myszy. O wynikach Sweeneya zaczęto szybko pisać, a media nazwały badane przezeń myszy myszami Schwarzeneggera. Sweeney relacjonował, że natychmiast po publikacji badań został zasypany propozycjami od sportowców i trenerów, którzy chcieli, by odpłatnie świadczył im podobne usługi, lecz on zdecydowanie i konsekwentnie odmawiał.

W testach na zwierzętach wyglądało to imponująco, ale wielką niewiadomą pozostaje oczywiście kwestia, w jaki sposób doping genowy działa na ludzi. Trudno stwierdzić, czy jakiś sportowiec stosował już doping genetyczny, ponieważ dotychczas (tzn. do maja 2014 roku) nie odnotowano takiego przypadku, co może oznaczać zarówno to, że nikt jeszcze tego nie uczynił, jak i to, że taki doping jest trudny do wykrycia przez kontrolerów. Jeśli faktycznie nikt jeszcze nie stosował dopingu genetycznego, to jest to tylko kwestia czasu, gdyż sama metoda jest już dostępna.

Doping genetyczny może stanowić poważne zagrożenie dla wiarygodności sportu wyczynowego, między innymi dlatego, że jest trudny do wykrycia. Inaczej niż doping sterydami anabolicznymi i innymi powszechnymi substancjami, który zazwyczaj daje się wykryć dzięki próbkom moczu i krwi. Nawet jeśli stosuje się najnowsze metody kontroli, to doping genetyczny nie zostawia po sobie takich samych śladów i wymaga testowania próbek tkanek. Oprócz tego, że jest oszustwem, stanowi też zagrożenie dla osób, które po niego sięgają. Między innymi zwiększa ryzyko zapadania na nowotwory.