تستخدم التقنية الحيوية الصناعية الخلايا الحية أو الإنزيمات لإنتاج المنتجات والمواد الكيميائية الصناعية. ويُطلق عليها أحيانًا اسم التقنية الحيوية البيضاء. وتُنتج هذه التقنية إنزيمات للمنظفات، وأحماضًا عضوية للأغذية والبلاستيك، وأحماضًا أمينية لأعلاف الحيوانات، ووقودًا حيويًا للنقل. كما تُنتج مواد كيميائية متخصصة يصعب أو يُكلف إنتاجها بالطرق الكيميائية التقليدية.

تتمثل المزايا في الجوانب البيئية. فالعمليات البيولوجية تعمل في درجات حرارة وضغوط أقل من العمليات الكيميائية، مما يوفر الطاقة. كما أنها تستخدم مواد أولية متجددة، مثل نشا الذرة وقصب السكر والمخلفات الزراعية. وتنتج هذه العمليات نفايات أقل خطورة. ويمكنها استبدال المنتجات البترولية ببدائل حيوية. فعلى سبيل المثال، تسمح الإنزيمات الموجودة في مساحيق الغسيل بغسل الملابس في درجات حرارة منخفضة، مما يوفر الطاقة في ملايين المنازل.

تكمن التحديات في الجوانب الاقتصادية. فالعمليات البيولوجية قد تكون أبطأ وأكثر تكلفة من العمليات الكيميائية. ويجب أن تنافس المنتجات الجديدة البدائل البتروكيميائية المعروفة من حيث السعر. كما أن التوسع في الإنتاج صعب، والتلوث خطر دائم، ويجب أن تكون المواد الخام ميسورة التكلفة ومستدامة. ويثير استخدام المحاصيل الغذائية في الإنتاج الصناعي نفس المخاوف التي أثيرت حول الجيل الأول من الوقود الحيوي.

يشهد مجال التكنولوجيا الحيوية الصناعية نمواً متزايداً. وتنتج شركات مثل نوفوزيمز، ودي إس إم، وباسف، الإنزيمات والمواد الكيميائية على نطاق واسع. ويُعد هذا المجال جزءاً من التحول الأوسع نحو اقتصاد قائم على المواد الحيوية.