การออกแบบก๊าซชีวภาพนั้นแตกต่างกันไปตามวัสดุในมือและขนาดของการผลิต ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นจากการไม่ใช้ออกซิเจนหรือปราศจากออกซิเจนการสลายตัวของสารอินทรีย์โดยแบคทีเรีย โดยทั่วไปแล้ววัสดุอินทรีย์รวมถึงของเสียจากสัตว์และพืชและพืชพลังงานหรือพืชที่ปลูกเพื่อการผลิตเชื้อเพลิงอย่างชัดเจน ก๊าซที่เกิดขึ้นจากกระบวนการนี้อาจใช้เพื่อให้ความร้อนหรือในรูปแบบที่เข้มข้นสำหรับการขับเคลื่อนของยานพาหนะ ในขณะที่การออกแบบก๊าซชีวภาพนั้นแตกต่างกันไปในรายละเอียด แต่โรงงานผลิตก๊าซชีวภาพส่วนใหญ่มีส่วนประกอบหลักที่คล้ายคลึงกันรวมถึงบ่อหมักและที่เก็บก๊าซ
บ่อหมักเป็นภาชนะบรรจุภั ณ ท์ที่ซึ่งขยะถูกทิ้งและย่อยสลายและที่เก็บก๊าซเป็นถังที่ควบคุมก๊าซที่ปล่อยออกมาจากสารละลาย แบคทีเรียภายในถังหมักย่อยสลายของเสียและเมื่อมันสลายตัวก๊าซเช่นคาร์บอนมอนอกไซด์มีเธนไฮโดรเจนและไนโตรเจนจะถูกปล่อยออกมา เพื่อความสะดวกในการย่อยสลายอย่างรวดเร็วด้วยการผลิตก๊าซที่ดีที่สุดถังจะถูกเก็บไว้ระหว่างอุณหภูมิ 29 ° C และ 41 ° C (84.2 ° F-105.8 ° F) ทางที่ดีควรเก็บสารละลายไว้ในถังที่มีค่า pH พื้นฐานเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าการสลายตัวเร็วขึ้น ในความพยายามที่จะทำให้เป็นกลางสารละลายวัสดุจะมีแนวโน้มที่จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นกรดมากขึ้นซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการสลายตัว
ผ่านระบบแรงดันก๊าซที่ปล่อยออกมาในบ่อหมักจะถูกเจาะเข้าไปในรูในถังของถังเก็บก๊าซ การออกแบบก๊าซชีวภาพของตัวยึดก๊าซนั้นเป็นพิเศษเพื่อให้ก๊าซไหลเข้าสู่ตัวยึดได้อย่างอิสระในขณะที่ป้องกันไม่ให้ก๊าซควบคุมใด ๆ หลบหนีกลับเข้าไปในบ่อหมักหรือสู่สภาพแวดล้อมภายนอก สิ่งนี้สำคัญสำหรับทั้งประสิทธิภาพและความปลอดภัยเนื่องจากก๊าซเหล่านี้จำนวนมากติดไฟได้และอาจทำให้เกิดการระเบิดเมื่อผสมกับออกซิเจนหรือก๊าซอื่น ๆ สารละลายในถังจะต้องกวนเป็นครั้งคราวเพื่อป้องกันไม่ให้เปลือกแข็งจากการก่อตัวบนของเสีย เปลือกโลกสามารถดักจับก๊าซที่อยู่ในสารละลายและเป็นอุปสรรคต่อความสามารถของเครื่องจักรในการควบคุมก๊าซ
การออกแบบก๊าซชีวภาพอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปริมาณของก๊าซที่ต้องการปริมาณของเสียที่อยู่ในมือและไม่ว่าจะสร้างบ่อหมักสำหรับการให้อาหารแบบแบทช์หรือการให้อาหารอย่างต่อเนื่อง ระบบการให้อาหารแบบแบทช์ส่วนใหญ่จะใช้ของเสียที่เป็นของแข็งซึ่งถูกเติมลงในถังในส่วนของการให้อาหารและแบบจำลองการให้อาหารอย่างต่อเนื่องจะป้อนของเหลวเข้าสู่บ่อหมักอย่างต่อเนื่อง การออกแบบก๊าซชีวภาพอาจทำให้พืชอยู่เหนือหรือใต้พื้นดินแม้ว่าจะมีข้อดีและข้อเสียของทั้งสองรุ่น โรงผลิตก๊าซชีวภาพบนพื้นดินนั้นง่ายต่อการบำรุงรักษาและสามารถได้รับประโยชน์จากการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ แต่ต้องลงทุนเพิ่มเติมในการก่อสร้างเพราะจะต้องสร้างขึ้นเพื่อจัดการกับแรงดันภายในของบ่อหมัก โรงงานก๊าซชีวภาพที่อยู่ด้านล่างมีราคาถูกกว่าในการสร้างและให้อาหารง่ายกว่า แต่ก็ยากที่จะทำความสะอาดและซ่อมแซม
ก๊าซชีวภาพมักเป็นที่ต้องการของแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นน้ำมันหรือถ่านหินด้วยเหตุผลด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ ความเข้มข้นของคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศกลายเป็นประเด็นสำคัญในปัญหาโลกร้อน แม้ว่าเชื้อเพลิงชีวภาพและเชื้อเพลิงฟอสซิลจะปล่อยคาร์บอนออกมา แต่เชื้อเพลิงฟอสซิลจะปล่อยคาร์บอนซึ่งถูกฝังอยู่เป็นเวลาหลายปีในชีวมวลโบราณและถูกกำจัดออกจากวัฏจักรคาร์บอนอย่างมีประสิทธิภาพ คาร์บอนที่ปล่อยออกมาในระหว่างการผลิตและการใช้ก๊าซชีวภาพถูกเก็บไว้ในรูปของสารอินทรีย์เมื่อไม่นานมานี้และยังคงเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักร ดังนั้นจึงไม่ก่อให้เกิดความปั่นป่วนในระดับความเข้มข้นของคาร์บอนในชั้นบรรยากาศมากนักเมื่อปล่อยออกมา
ผู้เสนอของการผลิตก๊าซชีวภาพยังชอบก๊าซชีวภาพกับเชื้อเพลิงฟอสซิลเพราะมันเป็นแหล่งพลังงานทดแทนต้นทุนต่ำที่ใช้วัสดุที่สูญเปล่า การออกแบบก๊าซชีวภาพสามารถตอบสนองต่อเว็บไซต์ขนาดเล็กทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับภูมิภาคในประเทศกำลังพัฒนา นักวิจารณ์ของการออกแบบก๊าซชีวภาพยืนยันว่าพืชอาหารที่ปลูกเพื่อการผลิตก๊าซชีวภาพจะสร้างปัญหาการขาดแคลนอาหารทั่วโลก เชื้อเพลิงชีวภาพอาจก่อให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่ามลภาวะทางน้ำการพังทลายของดินและผลกระทบทางลบต่อประเทศผู้ผลิตน้ำมัน
