从生物数量所产生的固体、液体或气体燃料称为生物燃料。它们具有可再生性，因此是石油等化石燃料很好的替代品。现在市场上使用的多数生物燃料均产自植物。它们通常被用作运输燃料。
某些植物专门为生物燃料的生产而种植。在美国，柳枝、大豆和玉米是生物燃料的主要来源。巴西使用甘蔗，而欧洲则使用甜菜和小麦。其他加工成生物燃料的农产品有中国的木薯和高粱，东南亚的芒草和棕榈油以及印度的麻风树等。
生物燃料的例子有生物柴油、生物酒精（生物乙醇、生物甲醇、丁醇）、沼气、合成气以及木材、木炭和木屑等固体生物燃料。巴西、美国、法国、瑞典和德国已经大力推广生物燃料的开发和使用。
生物燃料可分为三种 – 第一代、第二代和第三代。
第一代生物燃料使用糖、淀粉、植物油或动物脂肪作为来源，运用传统技术生产。由于其原料也是食物的来源， 因此“食物还是燃料”的辩论成为第一代生物燃料的一个重要问题。
因为第一代生物燃料的生产可能威胁粮食的供应和生物的多样性，因此有其局限性。为了解决日益增长的生物燃料的需求，开发出了第二代生物燃料。这些第二代生物燃料的生产来源为非食品作物或被认为是废物的不可食用的粮食作物的一部分，例如茎、皮、木屑、水果皮和脱皮等。
据专家介绍，第二代生物燃料比第一代生物燃料能节省更多的温室气体排放，但是由于第二代生物燃料的生产涉及从木质或纤维生物质中提取有用的原料，因此其生产更加复杂。
第三代生物燃料是产自藻类的燃料。藻类燃料的生产涉及藻糖的发酵。
第二和第三代生物燃料也被称为高级生物燃料。例如目前仍在开发阶段的一种更高级燃料是 氢化可再生柴油（HDRD。 HDRD的生产原料是已经在炼油厂提炼的动物脂肪或植物油。这种燃料可以与石油混合。
生物燃料燃烧时产生 碳中性二氧化碳，因此是替代化石燃料的很好选择。碳中性二氧化碳不会对生物圈的碳浓度产生任何净影响，因此其碳足迹为零。
生物质燃烧时释放二氧化碳，而二氧化碳又被植物（生物质的来源）吸收。通过此循环，植物从大气中吸收碳，然后在燃烧时又将碳排放至大气中。这种平衡使生物质成为碳中和的生物质。
美国参议院通过了一项能源法案，其中包含一个条款（准备执行），该条款要求至2012年汽油中的生物乙醇的使用需达到50亿加仑。税收联合委员会估计，未来10年这项规定将花费纳税人50亿美元。适当的监测必须到位，以核实并没有标榜该法案（其生物乙醇的要求）的精神。
美国的各州政府和联邦政府制定了许多关于使用生物燃料的鼓励措施和法律。仅华盛顿州就有4个激励方案和13个法律。1992年能源政策法案下的B100以及B20生物柴油掺和物或更高质量的可替代燃料信用。大多数州都为生物燃料的使用提供免税和扣税政策。
其他国家，特别是欧洲，也提供类似的奖励措施，以鼓励生物燃料等生物基产品的使用。
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