Een bioproces maakt gebruik van levende cellen of enzymen om een ​​gewenst product te produceren. Het is de motor van de biofabricage. De cellen kunnen bacteriën zijn die insuline aanmaken, gist die ethanol produceert, of zoogdiercellen die antilichamen maken. De enzymen kunnen amylasen zijn voor detergenten of cellulases voor biobrandstoffen. Het product kan een geneesmiddel, een voedingsingrediënt, een chemische stof of een brandstof zijn.

Bioprocessen bestaan ​​uit verschillende componenten. De biocatalysator, of het nu cellen of enzymen zijn, verricht het werk. De grondstof levert het uitgangsmateriaal. De bioreactor zorgt voor de gecontroleerde omgeving. Het nabewerkingsproces zuivert het product. Elk onderdeel moet worden geoptimaliseerd voor opbrengst, kosten en kwaliteit. Kleine veranderingen in temperatuur, pH of nutriëntenconcentratie kunnen grote gevolgen hebben.

Bioprocessen zijn vaak duurzamer dan chemische processen. Ze werken bij lagere temperaturen en drukken, gebruiken hernieuwbare grondstoffen en produceren minder gevaarlijk afval. Maar ze zijn niet automatisch groen. Ze verbruiken water en energie en genereren afvalbiomassa. Een levenscyclusanalyse is nodig om de voordelen te bevestigen.

Het vakgebied groeit, omdat industrieën op zoek zijn naar biologische alternatieven voor chemische synthese. De uitdaging ligt in schaalbaarheid en kosten. Een proces dat in een laboratorium werkt, moet ook in een tank van 100.000 liter betrouwbaar en economisch werken. Dat is waar bioprocesengineering zijn waarde bewijst.