बायोरिएक्टर कोशिकाओं, पोषक तत्वों और वांछित उत्पाद से भरपूर मिश्रण तैयार करता है। यह उत्पाद प्रोटीन, एंटीबॉडी या छोटा अणु हो सकता है। यह कुल आयतन का एक छोटा सा अंश होता है। आगे की प्रक्रिया में इसे अलग करके शुद्ध किया जाता है। जैव-विनिर्माण का यही वह हिस्सा है जो जैविक मिश्रण को उपयोगी उत्पाद में परिवर्तित करता है।

उत्पाद के अनुसार चरण भिन्न होते हैं, लेकिन सामान्यतः एक क्रम का पालन करते हैं। पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया में कोशिकाओं को तरल से अलग किया जाता है, अक्सर अपकेंद्रण या निस्पंदन द्वारा। सांद्रण से आयतन कम होता है। शुद्धिकरण में क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके उत्पाद को अशुद्धियों से अलग किया जाता है। पॉलिशिंग से सूक्ष्म संदूषकों को हटाया जाता है। फॉर्मूलेशन उत्पाद को भंडारण और वितरण के लिए स्थिर करता है। प्रत्येक चरण की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए उसका सत्यापन आवश्यक है।

उत्पादन के बाद की प्रक्रिया महंगी होती है। यह कुल उत्पादन लागत का 60 से 80 प्रतिशत तक हो सकती है। यहीं पर अधिकांश विफलताएँ भी होती हैं। प्रयोगशाला में कारगर शुद्धिकरण प्रक्रिया बड़े पैमाने पर लागू नहीं हो सकती। कम मात्रा में सस्ता बफर बड़ी मात्रा में अत्यधिक महंगा साबित हो सकता है। एक उत्पाद जो एक सप्ताह तक स्थिर रहता है, एक महीने में खराब हो सकता है।

लक्ष्य शुद्धता, उच्च उपज और पुनरुत्पादनीयता है। अशुद्ध उत्पाद की उच्च उपज बेकार है। कम उपज वाला शुद्ध उत्पाद महंगा पड़ता है। आगे की प्रक्रिया एक संतुलन बनाने वाली प्रक्रिया है, और यहीं पर जैव प्रक्रिया इंजीनियरों की रोजी-रोटी चलती है।