พลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นคำที่มักจะอธิบายเชื้อเพลิงที่ผลิตโดยการหมักของพืช พืชที่พบมากที่สุดที่ใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ได้แก่ น้ำตาลข้าวโพดและน้ำมันปาล์ม ซึ่งแตกต่างจากน้ำมันเบนซินและถ่านหินที่มีปริมาณ จำกัด แหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพถือว่าเป็นพลังงานหมุนเวียน เชื้อเพลิงชีวภาพบางชนิดที่พบมากที่สุดคือเอทานอลและไบโอดีเซล
ผู้เสนอของพลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพยืนยันว่าเชื้อเพลิงประเภทนี้ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ที่เป็นอันตรายซึ่งเกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล วิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้เป็นเรื่องจริงเพราะเมื่อพืชเจริญเติบโตพวกเขาใช้คาร์บอนมอนอกไซด์มากกว่าที่ปล่อยออกมาเมื่อพืชชนิดเดียวกันนี้ถูกเผาไหม้เป็นเชื้อเพลิง ปัญหาหลักที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพคือปริมาณพลังงานที่เผาผลาญในการผลิตเชื้อเพลิงจริง ชีวิตของพืชจะต้องได้รับการปฏิสนธิ, ปลูกฝัง, หมักและประมวลผลและขั้นตอนเหล่านี้สามารถใช้พลังงานได้มากกว่าเชื้อเพลิงชีวภาพที่เกิดขึ้นจริง เพื่อสร้างพลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์เชิงลบอย่างแท้จริงมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะหาวิธีการประมวลผลชีวิตพืชโดยไม่ต้องใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล
เอทานอลเป็นพลังงานชีวภาพประเภทหนึ่งที่มักเกิดจากการหมักข้าวโพดหรือน้ำตาล มันมักผสมกับน้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อสร้างน้ำมันเบนซินชนิดหนึ่งที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าน้ำมันเบนซินบริสุทธิ์ เอทานอลเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องยนต์ที่มีการพิจารณาว่า "ออกเทนสูง" เพราะมันมีแนวโน้มที่จะเผาไหม้ที่สะอาดกว่าน้ำมันเบนซินบริสุทธิ์และอาจช่วยยืดอายุเครื่องยนต์
ไบโอดีเซลมักทำจากน้ำมันปาล์มหรือน้ำมันถั่วเหลืองและสามารถใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลในรูปแบบบริสุทธิ์หรือผสมกับปิโตรเลียม โดยทั่วไปถือว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าน้ำมันดีเซลที่ใช้ปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงและมีการใช้งานโดยรถบรรทุกขนาดใหญ่มากมาย เพื่อสร้างเชื้อเพลิงไบโอดีเซลน้ำมันดิบจะถูกกลั่นเพื่อให้ปริมาณกลีเซอรีนถูกลบออกซึ่งทำให้เชื้อเพลิงเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
งานวิจัยที่ใช้หญ้าและต้นกล้าเป็นพื้นฐานในการสร้างพลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพในที่สุดอาจนำไปสู่เชื้อเพลิงชีวภาพที่มีราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลหรือเอทานอลหรือไบโอดีเซลในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังอาจใช้พลังงานน้อยลงในการปรับแต่งหญ้าและต้นกล้าดังนั้นเชื้อเพลิงที่พวกเขาสร้างขึ้นจะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจากน้ำตาลหรือน้ำมัน กระบวนการที่เรียกว่าไพโรไลซิสใช้ไมโครเวฟเพื่อเปลี่ยนหญ้าให้เป็นเชื้อเพลิงชนิดหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ในการให้ความร้อนหรือเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์รถยนต์
