Biomanufaktur menggunakan sistem hidup untuk membuat produk dalam skala industri. Ini adalah cara insulin diproduksi, vaksin dibuat, enzim untuk deterjen pakaian dihasilkan, dan beberapa plastik serta bahan kimia disintesis. Sistem hidup tersebut biasanya berupa bakteri, ragi, atau sel mamalia hasil rekayasa genetika. Sistem ini ditumbuhkan dalam tangki besar, diberi nutrisi, dan dimanfaatkan untuk menghasilkan molekul yang diinginkan.

Proses ini memiliki beberapa tahapan. Pemrosesan hulu mempersiapkan sel dan media kultur. Fermentasi atau kultur sel menumbuhkan sel dan menghasilkan produk. Pemrosesan hilir memurnikan produk, menghilangkan sel, puing-puing, dan pengotor. Setiap tahapan harus dikontrol dengan tepat. Suhu, pH, oksigen, dan kadar nutrisi memengaruhi hasil. Kontaminasi dapat merusak satu batch yang bernilai jutaan dolar.

Biomanufaktur merupakan industri yang membutuhkan modal besar. Satu fasilitas saja dapat menelan biaya ratusan juta dolar dan membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk dibangun. Industri ini juga sangat diatur. FDA dan Badan Obat-obatan Eropa menetapkan standar untuk praktik manufaktur yang baik. Setiap batch harus diuji untuk identitas, kemurnian, potensi, dan keamanannya.

Bidang ini berkembang seiring semakin banyak produk yang beralih dari sintesis kimia ke produksi biologis. Tantangannya adalah skala. Apa yang berhasil dalam labu satu liter harus berhasil dalam tangki 10.000 liter. Hal itu tidak selalu mudah.