เทคโนโลยีชีวภาพถูกนำมาใช้ในการแปรรูปอาหารและยาเป็นเวลาหลายพันปี ยีสต์มักจะเป็นส่วนหนึ่งของการทำขนมปังเช่นเดียวกับการหมักน้ำตาลกับแอลกอฮอล์ นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพมักจะรวมเทคโนโลยีและวัสดุอินทรีย์ในอุตสาหกรรมยาการแปรรูปอาหารและอุตสาหกรรมเกษตร ชีววิทยาสามารถนำไปใช้กับกระบวนการทางอุตสาหกรรมมากมายเช่นการผลิตพลาสติกการผลิตเชื้อเพลิงและการบำบัดของเสีย พันธุวิศวกรรมและนาโนเทคโนโลยีมักจะถูกรวมเข้ากับวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพเช่นกัน
แบคทีเรีย, เอนไซม์, โปรตีนและวัสดุทางชีวภาพอื่น ๆ สามารถดำเนินการได้ในโรงงานผลิต อุปกรณ์เช่นถังปั๊มใบพัดและวาล์วมักใช้ในงานวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพเพื่อทำงานกับสารเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตเช่นแบคทีเรียสามารถสร้างขึ้นเพื่อผลิตอินซูลินสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานในขณะที่น้ำตาลสามารถสังเคราะห์ในการผลิตระดับน้ำเชื่อมข้าวโพดหรือน้ำอัดลมในระดับการผลิต
ความพยายามของวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพได้เปิดใช้งานการพัฒนาพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่สามารถทำจากสารทดแทน เอนไซม์ที่พบตามธรรมชาติในมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ สามารถเพิ่มเข้าไปในกระบวนการทางอุตสาหกรรมและปล่อยให้สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนหรือความเย็น น้ำมันและไขมันสามารถนำไปผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้ในขณะที่นักวิจัยสามารถพัฒนาปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ได้ การบำบัดของเสียทางชีวภาพบางครั้งช่วยในการชำระล้างน้ำกำจัดก๊าซและกำจัดกลิ่น
เกษตรกรรมเป็นอีกสาขาที่วิศวกรรมกระบวนการชีวภาพมีผลกระทบ บางครั้งมันถูกรวมกับพันธุศาสตร์ในการผลิตพืชที่มีโปรตีนที่ช่วยต่อสู้กับศัตรูพืช พืชที่สังเคราะห์โปรตีนที่เหมาะสมกับการแพทย์ของมนุษย์สามารถผลิตได้เช่นกัน เทคโนโลยีชีวภาพยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำแผนที่จีโนมมนุษย์นอกเหนือจากการพัฒนาฐานข้อมูลคอมพิวเตอร์ของลำดับโปรตีนใน Deoxyribonucleic Acid (DNA)
นอกเหนือจากการรักษาด้วยยีนและการผลิตวัคซีนนาโนเทคโนโลยีหรือการจัดการสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ในระดับโมเลกุลมักจะถูกรวมเข้ากับวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพ การวิจัยดังกล่าวสามารถช่วยให้การใช้งานของเซลล์ทำงานได้อย่างไรการรวมโมเลกุลเหล่านี้เข้ากับความสามารถในการผลิตไฟฟ้าหรือเก็บข้อมูลเป็นต้น นักวิจัยทำงานเพื่อเข้าใจวิธีการเปลี่ยนฟังก์ชั่นของเซลล์เพื่อให้งานมีประสิทธิภาพ
วิศวกรรมกระบวนการชีวภาพดำเนินการในห้องปฏิบัติการหลายแห่งและมหาวิทยาลัยหลายแห่งเสนอวิชาเป็นสาขาวิชา คุณวุฒิปริญญาสามารถได้รับภายในสาขาและงานในสาขาวิชาต่างๆมักจะใช้ได้ เคมีวิศวกรรมกระบวนการจุลชีววิทยาและวิชาอื่น ๆ มักจะได้รับการศึกษาเพื่อให้ได้ความรู้ที่จำเป็นสำหรับการทำงานในห้องปฏิบัติการวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพ
