Průmyslová biotechnologie využívá živé buňky nebo enzymy k výrobě průmyslových produktů a chemikálií. Někdy se jí říká bílá biotechnologie. Vyrábí enzymy pro detergenty, organické kyseliny pro potraviny a plasty, aminokyseliny pro krmiva pro zvířata a biopaliva pro dopravu. Vyrábí také speciální chemikálie, jejichž výroba je tradiční chemií obtížná nebo drahá.

Výhody jsou environmentální. Biologické procesy probíhají při nižších teplotách a tlacích než chemické procesy, což šetří energii. Využívají obnovitelné suroviny, jako je kukuřičný škrob, cukrová třtina nebo zemědělský odpad. Produkují méně nebezpečného odpadu. Mohou nahradit produkty na bázi ropy bioalternativami. Enzymy v pracích prostředcích například umožňují praní prádla při nižších teplotách, což šetří energii v milionech domácností.

Výzvy jsou ekonomické. Biologické procesy mohou být pomalejší a dražší než chemické. Produkty musí cenově konkurovat zavedeným petrochemickým alternativám. Zvyšování produkce je obtížné. Kontaminace představuje neustálé riziko. A suroviny musí být cenově dostupné a udržitelné. Využívání potravinářských plodin pro průmyslovou výrobu vyvolává stejné obavy jako biopaliva první generace.

Průmyslová biotechnologie se rozvíjí. Společnosti jako Novozymes, DSM a BASF vyrábějí enzymy a chemikálie ve velkém měřítku. Tato oblast je součástí širšího posunu směrem k bioekonomice.