A biogyártás élő rendszereket használ fel ipari méretű termékek előállításához. Így állítják elő az inzulint, a vakcinákat, a mosószerekhez szükséges enzimeket, és így szintetizálnak egyes műanyagokat és vegyszereket. Az élő rendszerek általában mesterségesen létrehozott baktériumok, élesztő- vagy emlőssejtek. Nagy tartályokban tenyésztik őket, tápanyagokkal etetik, és arra használják őket, hogy a kívánt molekulát előállítsák.

A folyamat több szakaszból áll. Az upstream feldolgozás előkészíti a sejteket és a táptalajt. A fermentáció vagy sejtkultúra a sejteket növeszti és előállítja a terméket. Az downstream feldolgozás megtisztítja a terméket, eltávolítja a sejteket, a törmeléket és a szennyeződéseket. Minden szakaszt pontosan szabályozni kell. A hőmérséklet, a pH, az oxigén és a tápanyagszint befolyásolja a hozamot. A szennyeződés tönkretehet egy több millió dollár értékű tételt.

A biogyártás tőkeigényes. Egyetlen létesítmény felépítése több százmillió dollárba is kerülhet, és évekig is eltarthat. Emellett szigorúan szabályozott. Az FDA és az Európai Gyógyszerügynökség szabványokat határoz meg a helyes gyártási gyakorlatra vonatkozóan. Minden tételt meg kell vizsgálni azonosság, tisztaság, hatékonyság és biztonságosság szempontjából.

A terület növekszik, ahogy egyre több termék áll át a kémiai szintézisről a biológiai termelésre. A kihívás a méretezés. Ami működik egy egyliteres lombikban, annak működnie kell egy 10 000 literes tartályban is. Ez nem mindig egyértelmű.