बायोरिएक्टर एक ऐसा पात्र है जो जैविक रूप से सक्रिय वातावरण प्रदान करता है। यहीं पर कोशिकाएं बढ़ती हैं, एंजाइम प्रतिक्रिया करते हैं और उत्पाद बनते हैं। यह जीवित प्रणालियों के लिए आवश्यक तापमान, पीएच, ऑक्सीजन और पोषक तत्व प्रदान करता है। यह मिश्रण भी सुनिश्चित करता है, जिससे कोशिकाएं और पोषक तत्व समान रूप से वितरित होते हैं। बायोरिएक्टर के बिना, जैव-उत्पादन उथले फ्लास्क और पेट्री डिश तक ही सीमित रहेगा।

बायोरिएक्टर कई डिज़ाइनों में उपलब्ध हैं। स्टिरर्ड-टैंक रिएक्टर उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं। ये कल्चर को मिलाने के लिए इम्पेलर का उपयोग करते हैं। एयरलिफ्ट रिएक्टर तरल को प्रसारित करने के लिए गैस प्रवाह का उपयोग करते हैं। पैक्ड-बेड रिएक्टर कोशिकाओं या एंजाइमों को एक स्थिर मैट्रिक्स में रखते हैं। मेम्ब्रेन बायोरिएक्टर कोशिकाओं को उत्पाद से लगातार अलग करते हैं। चुनाव कोशिकाओं, उत्पाद और पैमाने पर निर्भर करता है।

बड़े पैमाने पर उत्पादन करना सबसे मुश्किल काम है। 10 लीटर का बायोरिएक्टर 10,000 लीटर वाले बायोरिएक्टर से अलग तरह से काम करता है। मिश्रण में अधिक समय लगता है। ऑक्सीजन का स्थानांतरण सीमित हो जाता है। ऊष्मा का उत्पादन बढ़ जाता है। इंजीनियर कम्प्यूटेशनल मॉडल और पायलट प्लांट का उपयोग करके यह अनुमान लगाते हैं कि बड़े पैमाने पर प्रक्रिया कैसी होगी। लेकिन यह हमेशा सटीक नहीं होता।

बायोरिएक्टर का उपयोग अपशिष्ट उपचार में भी किया जाता है, जहाँ सूक्ष्मजीव प्रदूषकों को विघटित करते हैं, और ऊतक अभियांत्रिकी में भी, जहाँ वे कोशिकाओं को ऊतकों में विकसित करने के लिए एक नियंत्रित वातावरण प्रदान करते हैं। संरचना में यह पात्र सरल है, लेकिन इसकी अभियांत्रिकी जटिल है।