En bioprosess bruker levende celler eller enzymer til å produsere et ønsket produkt. Det er motoren i bioproduksjon. Cellene kan være bakterier som produserer insulin, gjær som produserer etanol, eller pattedyrceller som produserer antistoffer. Enzymene kan være amylaser for vaskemidler eller cellulaser for biodrivstoff. Produktet kan være et legemiddel, en matingrediens, et kjemikalie eller et drivstoff.

Bioprosesser har flere komponenter. Biokatalysatoren, enten det er celler eller enzymer, gjør jobben. Råmaterialet gir råmaterialet. Bioreaktoren sørger for det kontrollerte miljøet. Nedstrømsprosessen renser produktet. Hver komponent må optimaliseres for utbytte, kostnad og kvalitet. Små endringer i temperatur, pH eller næringskonsentrasjon kan ha store effekter.

Bioprosesser er ofte mer bærekraftige enn kjemiske prosesser. De kjører ved lavere temperaturer og trykk, bruker fornybare råvarer og produserer mindre farlig avfall. Men de er ikke automatisk grønne. De forbruker vann og energi, og de genererer biomasseavfall. Livssyklusanalyse er nødvendig for å bekrefte fordelene.

Feltet vokser ettersom industrien ser etter biologiske alternativer til kjemisk syntese. Utfordringen er skala og kostnad. En prosess som fungerer i et laboratorium må fungere i en 100 000-liters tank, pålitelig og økonomisk. Det er der bioprosessteknikk tjener sin plass.