生物質(zhì)是用于能源生產(chǎn)、熱能生產(chǎn)，是將植物或動(dòng)物材料，作為一系列產(chǎn)品的原材料。它可以是木材或森林殘留物、糧食作物（麥草、甘蔗渣）、園藝（庭院廢棄物）、食品加工，畜牧業(yè)（糞肥，富含氮和磷），或來(lái)自污水廠的人類廢物。

燃燒植物源生物量釋放二氧化碳，但在歐盟和聯(lián)合國(guó)的法律框架中，它仍然被列為可再生能源，因?yàn)楣夂献饔脤⒍趸佳h(huán)回到新的作物中。在某些情況下，從植物到大氣再回到植物體內(nèi)的二氧化碳循環(huán)甚至可能是負(fù)二氧化碳，因?yàn)樵诿總€(gè)循環(huán)過(guò)程中，相當(dāng)大一部分的二氧化碳被轉(zhuǎn)移到土壤中。

在火力發(fā)電廠中，使用生物質(zhì)燃燒發(fā)電的情況有所增加，因?yàn)檫@樣可以減少二氧化碳的排放，而無(wú)需與新建基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的成本。

從歷史上看，自從人們開(kāi)始燃燒木材燃料以來(lái)，人類就利用了生物質(zhì)能。甚至在2019年，生物質(zhì)能還是許多發(fā)展中國(guó)家國(guó)內(nèi)唯一的燃料來(lái)源。所有生物量都是以碳、氫和氧為基礎(chǔ)的生物生產(chǎn)物質(zhì)。據(jù)估計(jì)，世界上每年的生物質(zhì)產(chǎn)量約為1000億噸，約一半在海洋，一半在陸地上。

木材和木材殘?jiān)?，例如云杉、樺?shù)、桉樹(shù)、柳樹(shù)、油棕，仍然是當(dāng)今最大的生物質(zhì)能源。它直接用作燃料或加工成顆粒燃料或其他形式的燃料。生物量還包括植物或動(dòng)物物質(zhì)，可以轉(zhuǎn)化為燃料、纖維或工業(yè)化學(xué)品。植物種類繁多，包括玉米、柳枝稷、雜草、大麻、高粱、甘蔗和竹子等。

主要的廢物能源原料是木材廢料、農(nóng)業(yè)廢料、城市固體廢物、人為制造廢料和廢氣。污水污泥是另一種生物量來(lái)源。目前正在進(jìn)行的研究涉及藻類或藻類生物量其他生物量原料是來(lái)自不同來(lái)源的酶或細(xì)菌，在細(xì)胞培養(yǎng)或水培中生長(zhǎng)。

根據(jù)生物量的來(lái)源，生物燃料大致分為兩大類：

第一代生物燃料來(lái)自食物來(lái)源，如甘蔗和玉米淀粉。這種生物量中的糖被發(fā)酵產(chǎn)生生物乙醇，一種作為汽油添加劑的酒精燃料，或者在燃料電池中產(chǎn)生電能。

第二代生物燃料利用非食品類生物質(zhì)資源，如多年生能源作物（低投入作物）和農(nóng)業(yè)/城市廢物。第二代生物燃料潛力巨大，但目前資源利用不足。

燃燒時(shí)，生物質(zhì)中的碳以二氧化碳的形式釋放到大氣中。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月到幾十年的時(shí)間，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳被植物或樹(shù)木從大氣中吸收。但是，如果采用破壞性林業(yè)技術(shù)，森林的碳儲(chǔ)存能力可能會(huì)整體降低。

所有生物和作物都會(huì)吸收碳。例如，觀察到柳枝稷作物下方的土壤有機(jī)碳比耕地下方的土壤有機(jī)碳更大，尤其是在30 厘米以下的深度處。據(jù)國(guó)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)累積率從每年每公頃0.42噸到3.8噸不等，平均累積率為每年1.84噸，或每年占總收獲碳的20%。草在其不斷增加的根生物量中吸收碳，并與落葉中的碳結(jié)合在一起。一般來(lái)說(shuō)，多年生作物比一年生作物吸收更多的碳，因?yàn)楦档姆e累可以在多年內(nèi)保持原狀。此外，多年生作物避免了與種植一年生作物相關(guān)的年度耕作程序。耕作通過(guò)刺激土壤微生物種群，誘導(dǎo)土壤通氣，加速土壤碳分解速率。此外，耕作使大氣中的氧原子更容易附著在土壤中的碳原子上，產(chǎn)生二氧化碳。

一些環(huán)境組織，包括綠色和平組織和自然資源保護(hù)委員會(huì)，批評(píng)森林生物質(zhì)能項(xiàng)目未能有效緩解溫室氣體排放。環(huán)保組織還認(rèn)為，燃燒生物質(zhì)釋放的碳可能需要幾十年才能被新的樹(shù)木重新捕獲。生物質(zhì)燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、揮發(fā)有機(jī)化合物、微粒和其他污染物等形式的空氣污染。