เซลลูโลสเอทานอลหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเอทานอลเซลลูโลสเป็นเอทานอลที่ทำจากส่วนต่าง ๆ ของพืชที่ไม่ได้กินโดยทั่วไปอย่างน้อยมนุษย์ เอทานอลประเภทนี้มักใช้สิ่งของต่าง ๆ เช่นไม้และหญ้า ในขณะที่การผลิตเชื้อเพลิงเอทานอลจำนวนมากที่ผลกำไรจากแหล่งดังกล่าวยังคงเป็นอุตสาหกรรมที่กำลังพัฒนา แต่ก็มีศักยภาพในการเป็นแหล่งที่เป็นไปได้
ข้อได้เปรียบหลักของเซลลูโลสเอทานอลก็คือมันจะทำจากพืชที่ไม่ต้องปลูกใหม่หลังจากเก็บเกี่ยว วัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันที่ใช้ทำเอทานอลในสหรัฐอเมริกาคือข้าวโพด วิธีเดียวที่จะใช้ข้าวโพดคือการเก็บเกี่ยวมันหมายความว่ามีเพียงหนึ่งพืชต่อปีหรืออาจเป็นสองที่ละติจูดต่ำ การใช้พืชเช่น switchgrass ถือเป็นตัวเลือกอันดับต้นสำหรับการผลิตเอทานอลเซลลูโลสจะช่วยให้เก็บเกี่ยวได้เกือบต่อเนื่อง
ข้อดีอีกอย่างของเซลลูโลสเอทานอลก็คือการหลีกเลี่ยงอาหารทั้งหมดและการถกเถียงเรื่องเชื้อเพลิง หนึ่งในการวิพากษ์วิจารณ์ข้าวโพดเอทานอลและแม้แต่น้ำตาลเอทานอลในระดับหนึ่งก็คือมันอาจทำให้แหล่งที่มาของอาหารเป็นไปได้ บางคนเชื่อว่าเป็นประเด็นทางศีลธรรมในการใช้คลังอาหารเป็นเชื้อเพลิงเมื่อผู้คนกำลังหิวทั่วโลก บางคนบอกว่าข้าวโพดนั้นถูกใช้ไปแล้วเพื่อวัตถุประสงค์หลายอย่างเช่นเพื่อเลี้ยงสัตว์ดังนั้นจึงเป็นการขจัดการวิพากษ์วิจารณ์บางส่วน
การทำเซลลูโลสเอทานอลจะช่วยลดปริมาณเชื้อเพลิงฟอสซิลที่จำเป็นสำหรับการปลูกพืชที่รับผิดชอบต่อแหล่งเอทานอลแบบดั้งเดิม การถกเถียงกันบางเรื่องมีศูนย์กลางที่ว่าพลังงานที่ได้จากการผลิตเอทานอลด้วยวิธีนี้จริงหรือไม่ ยิ่งกว่านั้นเซลลูโลสเอทานอลไม่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์มากนักเพื่อให้ได้วัตถุดิบ
ในปัจจุบันมีปัญหาบางอย่างที่ต้องเอาชนะก่อนที่เซลลูโลสเอทานอลจะสามารถผลิตได้อย่างเต็มที่และมีการผลิตอย่างกว้างขวาง เหล่านี้รวมถึงการหาวิธีที่จะดึงพลังงานให้ได้มากที่สุดจากผลิตภัณฑ์และทำการดัดแปลงสิ่งอำนวยความสะดวกเดิมเพื่อผลิตเอทานอลจากวัสดุดังกล่าว สิ่งเหล่านี้จะเกี่ยวข้องกับการลงทุนจำนวนมากโดย บริษัท ที่ต้องการใช้การผลิตนี้ แม้ว่าทุกคนจะต้องใช้เวลาในการทำให้เสร็จ แต่ก็ไม่ใช่งานที่เป็นไปไม่ได้
มีโรงงานต้นแบบสองสามแห่งในสหรัฐอเมริกาที่กำลังผลิตเซลลูโลสเอทานอลเป็นเชื้อเพลิง พืชเหล่านี้อาจทำหน้าที่เป็นต้นแบบให้กับผู้อื่น แต่ยังต้องมีงานอีกมากก่อนที่แหล่งข้อมูลนี้จะสร้างผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออุตสาหกรรม ในบางกรณีโรงงานเอทานอลที่ใช้สำหรับข้าวโพดอาจจะสามารถทำการดัดแปลงเพื่อให้สามารถผลิตเอทานอลจากข้าวโพดหรือวัสดุเซลลูโลสได้
