生物质能源被认为是二氧化碳的综合燃料，可以发电，是一种可以以气态、液态或者是固态使用的可再生能源，可以替代化石燃料能源，对于温室气体排放的控制也有很好的作用。太阳光是能量的重要来源，植物通过光合作用把太阳能储存在体内，再把这种所谓的太阳能转化成燃料，这是一种十分诱人的想法。因为听起来本质上是绿色的，所以生物燃料的计划（包括从发酵淀粉，到回收食用油，再到将藻类制作成为喷气发动机的燃料）自2003年以来已吸引超过1260亿美元的投资。
以我国为例，2013年全国28个省市开展生物质自然发电，其上网容量达7790兆瓦，其中约有一半分布在山东、浙江、广东这几个省份。在生物质方面，最难利用的就是木质纤维素。如今，科研人员已经可以利用木质纤维素生产包括航空煤油在内的高档燃油。重庆万州年产10万吨“生物柴油”的第一条生产线即将开始安装，2014年10月试生产，第一套生物柴油设备调试成功后，2015年－2017年将逐步进行产能的梯级放大。
但是，对于生物质能源的质疑声却在不断升高，甚至有资料公开称，现在的生物质能源正陷入一种怪象：经济的不环保，环保的不经济。彭博新能源财经（BNEF）甚至发布报告称，对于生物燃料的前期巨额投资现在正变得越来越象一个鸡肋：要么影响粮食供应，要么完全没有经济竞争力。
对生物质燃料质疑声最高的是：它会直接或间接地影响到食物的供应，因为这些生物质燃料大多来自于食用作物，或是陆地上生产此作物的植物，这些植物本可供人类或家畜食用。
麻疯树又叫“小桐子”，其种仁含油率约在40％～60％之间，实验表明，以麻疯树果子作为原料的生物柴油可适用于各类柴油发动机。尽管它避开了与人争粮的问题，但是这种有毒的、奇怪的作物已令其投资者失望。但若是正常生长，它的果实能够为动物提供饲料，并且还能容易地制成类似于柴油燃料的生物柴油。
另一个具有争议性的问题就是转基因。虽然这可能会提高产量、增加抗虫的能力，并且还能使生物质燃料的作物能在干旱、贫瘠的土地上生长。但是无论何种转基因，从绿色意识考虑，都难以销售。
尽管如此，科学界仍有大量的想法可以提供，如曼彻斯特大学、芬兰的图尔库大学和伦敦帝国理工学院的研究人员已经研究出一种酶，能够用于生产生物丁醇和更加有用的丙烷。但这种好的想法能否大规模商业化是确实存在很大的变数。因为一些致力于将藻类转化成燃料的美国企业，正在转为制备高价值的化学品。
不过，生物质能源在小规模应用上还是有前途的。南非航空公司（SAA）正与波音公司和其他合作伙伴一起，致力于开发一种基于烟草种子的燃料。这种特殊培育的烟草品种不含尼古丁，由生活困苦的农民种植，他们从一年两季的经济作物烟草中获益，然后再为三分之一的粮食作物购买种子和化肥。基于烟草的生物质燃料和来自化石燃料提炼的喷气机燃料的成本差不多，尽管目前这一努力正处于困境。
走到生物燃料前列的欧洲，其目标是“2020年前，可再生能源占到交通运输能源使用量的10％”。但要求，这些燃料必须是基于废弃物或者其他不涉及粮食生产的作物制备而成的更加先进的产物。