Um bioprocesso utiliza células vivas ou enzimas para produzir um produto desejado. É o motor da biofabricação. As células podem ser bactérias que produzem insulina, leveduras que produzem etanol ou células de mamíferos que produzem anticorpos. As enzimas podem ser amilases para detergentes ou celulases para biocombustíveis. O produto pode ser um medicamento, um ingrediente alimentar, um produto químico ou um combustível.

Os bioprocessos possuem diversos componentes. O biocatalisador, sejam células ou enzimas, realiza o trabalho. A matéria-prima fornece o insumo. O biorreator proporciona o ambiente controlado. O processo subsequente purifica o produto. Cada componente deve ser otimizado em termos de rendimento, custo e qualidade. Pequenas alterações na temperatura, no pH ou na concentração de nutrientes podem ter grandes efeitos.

Os bioprocessos são, normalmente, mais sustentáveis ​​do que os processos químicos. Funcionam a temperaturas e pressões mais baixas, utilizam matérias-primas renováveis ​​e produzem menos resíduos perigosos. Mas não são automaticamente ecológicos. Consomem água e energia e geram biomassa residual. É necessária uma análise do ciclo de vida para confirmar os benefícios.

O setor está em expansão, à medida que as indústrias procuram alternativas biológicas à síntese química. O desafio reside na escala e no custo. Um processo que funciona em laboratório precisa de funcionar de forma fiável e económica num tanque de 100.000 litros. É aí que a engenharia de bioprocessos se destaca.