生產力的發展使得人類對能源的需求越來越大，嚴峻的能源問題日益成為全世界關注的突出問題。
科學家指出：地球上億萬年積累的化石能源(石油、天然氣、煤等)，僅能支撐300年的大規模開采就將面臨枯竭。人們終于認識到，化石能源的使用不是無限的。未雨綢繆，利用現代科技發展生物能源，是解決未來能源問題的一條重要出路。
生物能源(又稱綠色能源)是指從生物質得到的能源，它是人類最早利用的能源。古人鉆木取火、伐薪燒炭，實際上就是在使用生物能源。但是通過生物質直接燃燒獲得能量是低效而不經濟的。隨著工業革命的進程，化石能源的大規模使用，生物能源逐步被以煤和石油天然氣為代表的化石能源所替代。
“萬物生長靠太陽”，生物能源是從太陽能轉化而來的，只要太陽不熄滅，生物能源就取之不盡。其轉化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生物能的使用過程又生成二氧化碳和水，形成一個物質的循環，理論上二氧化碳的凈排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源，開發和使用生物能源，符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。因此，利用高技術手段開發生物能源，已成為當今世界發達國家能源戰略的重要部分。
當前生物能源的主要形式有沼氣、生物制氫、生物柴油和燃料乙醇。
沼氣是微生物發酵秸稈、禽畜糞等有機物產生的混合氣體，主要成分是可燃的甲烷。生產沼氣的設備簡單，方法簡易，適合在農村推廣使用。我國已有許多地方的農村和畜牧場使用了沼氣。沼氣的推廣使用節約了資源，保護了環境，也提高了農民的生活質量。目前，沼氣的規模化生產需要解決的是設備及提高甲烷含量等技術問題。
氫氣的燃燒產物只有水，因此氫氣是最清潔的能源。氫氣可以利用生物質通過微生物發酵得到，這一過程被稱為生物制氫。目前我國科學家已獲得了能高效產氫的微生物，可以小規模地進行生物制氫，但要實現生物制氫的產業化，還有許多技術和經濟問題需要解決。
生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液體燃料，作為柴油的替代品更加環保。歐洲已專門種植油料作物用來生產生物柴油，形成了一定規模，美國也有生物柴油的小規模生產。生物柴油所遇到的問題是作為原料的植物油成本較高。在我國，已有多個科學家小組在從事生物柴油的研究開發。最近，科學家發現，一些微生物也能合成油脂，這也許可以為克服生物柴油的原料問題起到重要作用。
燃料乙醇是目前世界上生產規模最大的生物能源。乙醇俗稱酒精，以一定的比例摻入汽油可作為汽車的燃料，不但能替代部分汽油，而且排放的尾氣更清潔。我國的燃料乙醇生產已形成規模，主要是以玉米為原料，同時正在積極開發甜高粱、薯類、秸稈等其他原料生產乙醇，目前產量居世界第三。
盡管從我國或全世界看，生物能源的開發利用都處于剛起步階段，生物能源在整個能源結構中所占的比重還很小。但是，生物能源的發展潛力不可估量。
我國政府十分重視生物能源的開發，早在上世紀50年代就在農村推廣沼氣，取得了舉世矚目的成績。本世紀初，國家又決定發展燃料乙醇，先后在東北、華中和華東建立了大規模的燃料乙醇生產企業，并制定了相關的汽油醇標準，已有一些省市的汽車在使用汽油醇。國家還投入了相當的力量組織生物能源的科學研究和科技攻關，取得了可喜成果。在產能微生物研究、生物轉化研究、過程與設備研究等方面都達到了很高的水平。
我國生物質資源十分豐富，每年生產約5億噸糧食，同時產生7億多噸秸稈，除去用于飼料、肥料和其他工業原料外，至少還有一半可用于生物能源。加上禽畜糞、森林加工剩余物等，我國現有可供開發用于生物能源的生物質資源至少達到4.5億噸標準煤，約相當于我國2000年全部一次能源消費的40%。此外，我國還有約20億畝宜農、宜林荒山荒地可用于發展能源農業和能源林業。
據專家估計，未來30年，我國至少可發展20億噸生物能源，加上核能、水能、風能、太陽能、地熱能開發以及傳統的化石能源和發展各種節能技術，我國的能源供應足以支持我國社會經濟高速而持續地發展，國外某些人散布的“中國能源威脅論”是沒有根據的。