生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，同时具有良好的可贮藏性和可运输性，是可再生能源开发利用的重要方向。狭义的生物燃料仅指液体生物燃料，主要包括燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料等。生物质包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。
20世纪70年代以来，受传统能源价格、环保和全球气候变化的影响，世界各国日益重视生物燃料的发展。尤其是巴西、美国、欧盟等积极发展生物燃料技术。
生物燃料有什么优势呢？
＊可循环性。生物质能的载体是有机物，所以这种能源是以实物的形式存在的，是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。而且它分布最广，不受天气和自然条件的限制，只要有生命的地方即有生物质存在。生物燃料的全部生命物质均能进入地球的生物学循环，连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与地球的循环，做到零排放。物质上的永续性、资源上的可循环性是一种现代的先进生产模式。
＊环保性。由于煤和石油都是生物质经过长期转换而来的，所以生物质是矿物燃料的始祖，被喻为即时利用的绿色煤炭。从化学的角度上看，生物质的组成是C—H化合物，它与常规的矿物燃料，如石油、煤等是同类。但与矿物燃料相比，它的挥发组分高，炭活性高，含硫量和灰分都比煤低，因此，生物质利用过程中二氧化硫、氮氧化物的排放较少，造成空气污染和酸雨现象会明显降低；这也是开发利用生物质能的主要优势之一。
不过，被冠以绿色、环保标签的生物质燃料，也遭受着一些质疑的声音。首先是“与民争地”“与民争粮”的问题。这也是国内及全球生物质燃料一直无法大规模发展的原因所在。也就是说，要发展生物质燃料，用粮食做原料是行不通的，必须开发出利用粮食以外的植物来制造燃料的新技术。
其次是供应问题。比如在美国，一些科学家曾指出，目前应用最广泛的生物燃料有两种，生物柴油和乙醇燃料，尽管它们比化石燃料更加优越，但不可能满足社会的能源需求。研究发现，即使美国种植的所有玉米和大豆都用于生产生物能源，也只能分别满足全社会汽油需求的12％和柴油需求的6％。当然，把所有的玉米和大豆都用来生产生物燃料也是不现实的。
还有，用于生产生物燃料的农作物是一个高度耗水的行业，据说美国每年农业消耗掉的水资源高达70％。所以，如果把生物能源在生产过程与运输过程中消费掉的水资源、电能、石油等全部考虑周全，对人类社会而言生物能源的开发与利用可以说并不是一划算的行为。
当然，在质疑声中，生物燃料的来源也在不断优化，如微藻类、各种农作物的废弃物、咖啡渣等。在我国，燃料乙醇产业经过10多年发展，粮食乙醇和木薯乙醇生产技术成熟稳定，以纤维乙醇为代表的二代先进生物燃料技术也已具备产业化推广条件，技术装备水平居先进国家行列，并已经储备一大批具有国际视野和丰富实践经验的专业技术人才。3年前我国和美国在纤维乙醇产业化示范上基本同处在万吨级水平上。当前，全球燃料乙醇产业正处于从以一代为主向一代生物燃料（以农林废弃物等纤维质为原料）升级转换时期。
近年来，国际原油价格持续走低，在国家财税政策调节的引导下，我国燃料乙醇行业逐渐向非粮经济作物和纤维素原料综合利用方向转变，积极开展工艺和示范项目建设。近日，中国科学院发布了《中国工业生物技术白皮书2015》。白皮书显示，2014年我国生物燃料乙醇年产量约216万吨，生物柴油年产量约121万吨，我国也成为世界上第三大生物燃料乙醇生产国和应用国（仅次于美国和巴西）。