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(chǎng)的人類(lèi)廢物。

燃燒植物源生物量釋放二氧化碳，但在歐盟和聯(lián)合國的法律框架中，它仍然被列為可再生能源，因為光合作用將二氧化碳循環(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的二氧化碳循環(huán)甚至可能是負二氧化碳，因為在每個(gè)循環(huán)過(guò)程中，相當大一部分的二氧化碳被轉移到土壤中。

在火力發(fā)電廠(chǎng)中，使用生物質(zhì)燃燒發(fā)電的情況有所增加，因為這樣可以減少二氧化碳的排放，而無(wú)需與新建基礎設施相關(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(lèi)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)展中國家國內唯一的燃料來(lái)源。所有生物量都是以碳、氫和氧為基礎的生物生產(chǎn)物質(zhì)。據估計，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。

木材和木材殘渣，例如云杉、樺樹(shù)、桉樹(shù)、柳樹(shù)、油棕，仍然是當今最大的生物質(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)，可以轉化為燃料、纖維或工業(yè)化學(xué)品。植物種類(lèi)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(lèi)或藻類(lèi)生物量其他生物量原料是來(lái)自不同來(lái)源的酶或細菌，在細胞培養或水培中生長(cháng)。

根據生物量的來(lái)源，生物燃料大致分為兩大類(lèi)：

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(lèi)生物質(zhì)資源，如多年生能源作物（低投入作物）和農業(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(guān)察到柳枝稷作物下方的土壤有機碳比耕地下方的土壤有機碳更大，尤其是在30 厘米以下的深度處。據國外學(xué)者發(fā)現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，因為根系的積累可以在多年內保持原狀。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(zhù)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委員會(huì )，批評森林生物質(zhì)能項目未能有效緩解溫室氣體排放。環(huán)保組織還認為，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)有機化合物、微粒和其他污染物等形式的空氣污染。