Биопроцесс использует живые клетки или ферменты для производства желаемого продукта. Это двигатель биопроизводства. Клетки могут быть бактериями, производящими инсулин, дрожжами, производящими этанол, или клетками млекопитающих, производящими антитела. Ферменты могут быть амилазами для моющих средств или целлюлазами для биотоплива. Продуктом может быть лекарство, пищевой ингредиент, химическое вещество или топливо.

Биопроцессы состоят из нескольких компонентов. Биокатализатор, будь то клетки или ферменты, выполняет основную работу. Исходное сырье обеспечивает сырье. Биореактор обеспечивает контролируемую среду. Последующий процесс очищает продукт. Каждый компонент должен быть оптимизирован с точки зрения выхода, стоимости и качества. Небольшие изменения температуры, pH или концентрации питательных веществ могут иметь значительные последствия.

Биопроцессы часто более экологичны, чем химические. Они работают при более низких температурах и давлениях, используют возобновляемое сырье и производят меньше опасных отходов. Но они не являются автоматически экологически чистыми. Они потребляют воду и энергию, а также образуют отходы биомассы. Для подтверждения преимуществ необходим анализ жизненного цикла.

Эта область развивается, поскольку отрасли промышленности ищут биологические альтернативы химическому синтезу. Проблема заключается в масштабе и стоимости. Процесс, работающий в лаборатории, должен надежно и экономично функционировать в резервуаре объемом 100 000 литров. Именно здесь биопроцессная инженерия оправдывает себя.