A bioreaktor egy olyan edény, amely biológiailag aktív környezetet biztosít. Itt nőnek a sejtek, itt reagálnak az enzimek és képződnek a termékek. Biztosítja az élő rendszerek számára szükséges hőmérsékletet, pH-értéket, oxigént és tápanyagokat. Emellett keverést is biztosít, hogy a sejtek és a tápanyagok egyenletesen oszoljanak el. Bioreaktor nélkül a biogyártás sekély lombikokra és Petri-csészékre korlátozódna.

A bioreaktorok sokféle kivitelben kaphatók. A keverőtartályos reaktorok az ipar „igáslovai”. Járókereket használnak a kultúra keveréséhez. A légbefúvásos reaktorok gázáramlást használnak a folyadék keringetéséhez. A töltött ágyas reaktorok rögzített mátrixban tartják a sejteket vagy enzimeket. A membrános bioreaktorok folyamatosan választják el a sejteket a terméktől. A választás a sejtektől, a terméktől és a mérettől függ.

A méretnövelés a nehéz rész. Egy 10 literes bioreaktor másképp viselkedik, mint egy 10 000 literes. A keverés tovább tart. Az oxigénátadás korlátozó tényezővé válik. Hő halmozódik fel. A mérnökök számítógépes modelleket és kísérleti üzemeket használnak annak előrejelzésére, hogy egy folyamat hogyan fog viselkedni nagy léptékben. Ez nem mindig kiszámítható.

A bioreaktorokat a hulladékkezelésben is használják, ahol a mikrobák lebontják a szennyező anyagokat, valamint a szövetmérnökségben, ahol szabályozott környezetet biztosítanak a sejtek szövetekké növesztéséhez. A tartály koncepciója egyszerű. A mérnöki munka nem az.