Biovýroba začíná předběžným zpracováním. Je to fáze, ve které se buňky kultivují a vzniká produkt. Buňky mohou být bakterie, kvasinky, hmyzí buňky nebo savčí buňky. Pěstují se v bioreaktorech za kontrolovaných podmínek. Cílem je maximalizovat hustotu buněk a výtěžek produktu. Všechno následné závisí na tom, co se zde děje.

Předběžné zpracování má několik kroků. Vývoj buněčné linie vytváří stabilní, vysoce produkční buněčnou linii. Kultivace semen rozmnoží buňky z malé lahvičky na objem dostatečně velký pro produkční bioreaktor. Optimalizace média poskytuje živiny, které buňky potřebují. Procesní parametry, jako je teplota, pH, rozpuštěný kyslík a strategie krmení, jsou řízeny tak, aby se maximalizovala produktivita. Produkční bioreaktor může mít objem od několika litrů do tisíců litrů.

Volba expresního systému je důležitá. Bakterie jsou rychlé a levné, ale nemohou provádět složité posttranslační modifikace. Kvasinky mohou modifikovat proteiny, ale ne stejným způsobem jako lidské buňky. Savčí buňky produkují správně složené a modifikované proteiny, ale jsou pomalé a drahé. Hmyzí buňky se používají pro některé vakcíny a proteiny. Volba závisí na produktu.

Předběžné zpracování je místem, kde se biologie setkává s inženýrstvím. Malé změny podmínek mohou mít velký vliv na výnos a kvalitu. Jedná se o složitý, dynamický proces, který vyžaduje pečlivé sledování a kontrolu.