生物燃料是燃料，其通過當代處理從產生的生物質，而不是由參與的形成很慢地質過程化石燃料如油。由于生物質在技術上可直接用作燃料（例如原木），因此有些人交替使用生物質和生物燃料這兩個術語。然而，通常情況下，生物質這個詞只是表示燃料所用的生物原材料，或某種形式的熱/化學改變的固體最終產品，如烘焙顆粒或煤球。

生物燃料一詞通常保留用于運輸的液體或氣體燃料。嵌入式生物燃料在功能上等同于石油燃料，并且與現有的石油基礎設施完全兼容。它們不需要對車輛進行發動機改裝。

生物燃料可以由植物（即能源作物）或農業、商業、家庭和/或工業廢物（如果廢物具有生物來源）生產。生物燃料通常涉及當代的碳固定，例如通過光合作用過程發生在植物或微藻中的碳固定。生物燃料的溫室氣體減排潛力差異很大，從某些情景中與化石燃料相當的排放水平到其他情景中的負排放。IPCC（政府間氣候變化專門委員會）生物能源定義為能量的可再生的形式。

兩種最常見的生物燃料類型是生物乙醇和生物柴油。

• 生物乙醇是一種通過發酵制成的酒精，主要來自糖或淀粉作物（如玉米、甘蔗或甜高粱）中產生的碳水化合物。來自非食物來源（例如樹木和草）的纖維素生物質也正在開發作為乙醇生產的原料。乙醇可以以其純凈形式(E100)用作車輛燃料，但通常用作汽油添加劑以增加辛烷值和改善車輛排放。生物乙醇廣泛用于美國和巴西。
• 生物柴油是通過酯交換從油或脂肪中生產出來的，是歐洲最常見的生物燃料。它可以以純形式(B100)用作車輛燃料，但通常用作柴油添加劑，以減少柴油動力車輛中的微粒、一氧化碳和碳氫化合物的含量。

2019年，全球生物燃料產量達到1610億升（美國430億加侖），比2018年增長6%，生物燃料為世界道路運輸提供了3%的燃料。在國際能源機構希望生物燃料，到2050年達到比運輸燃料的世界需求的四分之一，以減少對石油的依賴。然而，生物燃料的生產和消費并沒有走上符合IEA可持續發展方案的軌道。從2020年到2030年，全球生物燃料產量必須每年增加10%，才能實現IEA的目標。預計未來5年每年僅增長3%。

xxx代生物燃料是由耕地上種植的糧食作物制成的燃料。作物的糖、淀粉或油含量通過酯交換或酵母發酵轉化為生物柴油或乙醇。

第二代生物燃料是由木質纖維素或木質生物質或農業殘留物/廢物制成的燃料。用于制造燃料的原料要么生長在可耕地但主要作物的副產品，要么生長在邊緣土地上。二代原料包括秸稈、甘蔗渣、多年生草、麻風樹、廢植物油、城市生活垃圾等。

微藻生產生物燃料微藻通過不同的方法培養，例如光自養、異養、光異養和混養，然后通過膨脹法收獲，其中通過浮選、絮凝或重力沉降從懸浮液中分離微藻。濃縮是用于在膨脹過程之后濃縮藻漿的第二階段。主條目：藻類養殖和藻類燃料

藻類可以在陸地上的池塘或水箱中生產，也可以在海上生產。藻類燃料產量高，可以在對淡水資源影響最小的情況下生長，可以使用鹽水和廢水生產，具有高燃點，并且可生物降解并且如果溢出對環境相對無害。生產需要大量的能源和肥料，所生產的燃料比其他生物燃料降解得更快，并且在低溫下流動性不佳。到2017年，出于經濟考慮，大部分利用藻類生產燃料的努力已被放棄或改為其他應用。

這類生物燃料包括電燃料和太陽能燃料。電燃料是通過將電能儲存在液體和氣體的化學鍵中而制成的。主要目標是丁醇、生物柴油和氫氣，但包括其他醇類和含碳氣體，如甲烷和丁烷。太陽能燃料是一種由太陽能產生的合成化學燃料。光被轉化為化學能，通常是通過將質子還原為氫或二氧化碳來轉化為化學能。有機化合物。