En bioproces bruger levende celler eller enzymer til at producere et ønsket produkt. Det er motoren i biofremstilling. Cellerne kan være bakterier, der producerer insulin, gær, der producerer ethanol, eller pattedyrceller, der producerer antistoffer. Enzymerne kan være amylaser til vaskemidler eller cellulaser til biobrændstoffer. Produktet kan være et lægemiddel, en fødevareingrediens, et kemikalie eller et brændstof.

Bioprocesser har flere komponenter. Biokatalysatoren, hvad enten det er celler eller enzymer, udfører arbejdet. Råmaterialet leverer råmaterialet. Bioreaktoren sørger for det kontrollerede miljø. Nedstrømsprocessen renser produktet. Hver komponent skal optimeres med hensyn til udbytte, omkostninger og kvalitet. Små ændringer i temperatur, pH eller næringsstofkoncentration kan have store effekter.

Bioprocesser er ofte mere bæredygtige end kemiske processer. De kører ved lavere temperaturer og tryk, bruger vedvarende råmaterialer og producerer mindre farligt affald. Men de er ikke automatisk grønne. De forbruger vand og energi, og de genererer biomasse som affald. Livscyklusanalyse er nødvendig for at bekræfte fordelene.

Feltet vokser i takt med at industrier leder efter biologiske alternativer til kemisk syntese. Udfordringen er skala og omkostninger. En proces, der fungerer i et laboratorium, skal fungere i en 100.000-liters tank, pålideligt og økonomisk. Det er her, bioprocesteknik tjener sin plads.