Biyolojik üretim, endüstriyel ölçekte ürün üretmek için canlı sistemleri kullanır. İnsülinin üretimi, aşıların yapımı, çamaşır deterjanı için enzimlerin üretilmesi ve bazı plastik ve kimyasalların sentezlenmesi bu yöntemle gerçekleşir. Canlı sistemler genellikle genetik olarak tasarlanmış bakteriler, mayalar veya memeli hücreleridir. Büyük tanklarda yetiştirilirler, besinlerle beslenirler ve istenen molekülü üretmek için kullanılırlar.

Bu süreç birkaç aşamadan oluşur. Başlangıç ​​aşamasında hücreler ve kültür ortamı hazırlanır. Fermantasyon veya hücre kültürü hücreleri büyütür ve ürünü üretir. Son aşamada ise ürün saflaştırılır, hücreler, kalıntılar ve safsızlıklar uzaklaştırılır. Her aşama hassas bir şekilde kontrol edilmelidir. Sıcaklık, pH, oksijen ve besin seviyeleri verimi etkiler. Kontaminasyon, milyonlarca dolar değerindeki bir partiyi mahvedebilir.

Biyolojik üretim sermaye yoğun bir süreçtir. Tek bir tesisin maliyeti yüz milyonlarca doları bulabilir ve inşası yıllar sürebilir. Ayrıca son derece sıkı düzenlemelere tabidir. FDA ve Avrupa İlaç Ajansı, iyi üretim uygulamaları için standartlar belirler. Her parti, kimlik, saflık, etki ve güvenlik açısından test edilmelidir.

Kimyasal sentezden biyolojik üretime doğru kayan ürün sayısı arttıkça bu alan da büyüyor. Buradaki zorluk ölçeklendirme. Bir litrelik bir şişede işe yarayan bir şeyin 10.000 litrelik bir tankta da işe yaraması gerekiyor. Bu her zaman kolay olmuyor.