Un bioproces utilizează celule vii sau enzime pentru a produce un produs dorit. Este motorul bioproducției. Celulele pot fi bacterii care produc insulină, drojdii care produc etanol sau celule de mamifere care produc anticorpi. Enzimele pot fi amilaze pentru detergenți sau celulaze pentru biocombustibili. Produsul poate fi un medicament, un ingredient alimentar, o substanță chimică sau un combustibil.

Bioprocesele au mai multe componente. Biocatalizatorul, fie ele celule sau enzime, face treaba. Materia primă furnizează materia primă. Bioreactorul asigură mediul controlat. Procesul din aval purifică produsul. Fiecare componentă trebuie optimizată pentru randament, cost și calitate. Micile modificări de temperatură, pH sau concentrație de nutrienți pot avea efecte majore.

Bioprocesele sunt adesea mai sustenabile decât procesele chimice. Acestea funcționează la temperaturi și presiuni mai scăzute, utilizează materii prime regenerabile și produc mai puține deșeuri periculoase. Dar nu sunt automat ecologice. Consumă apă și energie și generează biomasă reziduală. Este necesară o analiză a ciclului de viață pentru a confirma beneficiile.

Domeniul este în creștere, pe măsură ce industriile caută alternative biologice la sinteza chimică. Provocarea este scara și costul. Un proces care funcționează într-un laborator trebuie să funcționeze într-un rezervor de 100.000 de litri, în mod fiabil și economic. Aici își câștigă locul ingineria bioproceselor.