Biotehnologia industrială reprezintă o îndepărtare de dependența puternică a industriei de resursele neregenerabile, îndreptându-se în schimb către utilizarea biomasei durabile ca resursă. În loc să utilizeze combustibili fosili și minerale, biotehnologia industrială folosește biomasa din culturi și deșeuri. Produsele de deșeuri municipale, agricole și forestiere, pe lângă culturile specializate, sunt input-uri în producția de orice, de la materiale plastice la combustibil. Odată cu această schimbare a materiilor prime, biotehnologia utilizează procese biologice mai degrabă decât numai cele chimice în sectoarele de producție și energie. Bazându-se pe resurse durabile, biotehnologia industrială reduce emisiile de gaze cu efect de seră și diminuează impactul negativ al producției asupra mediului.
Simbolând trecerea către durabilitate și scăderea impactului asupra mediului, biotehnologia industrială este numită și biotehnologie albă. Este promovată ca metodă de reducere a dependenței de combustibilii fosili, crescând astfel securitatea energetică. Utilizarea enzimelor la temperaturi scăzute, mai degrabă decât a catalizatorilor chimici la temperaturi ridicate, în timpul producției, are beneficii pentru mediu, energie și sănătatea umană. Aceste metode sunt utilizate în producția chimică, producția de textile și hârtie și fabricarea de bioenergie. Biotehnologia industrială este potrivită pentru regiunile cu resurse abundente de biomasă.
Fiind o tehnologie relativ nouă și în expansiune, cercetarea continuă este în curs de a perfecționa și îmbunătăți toate aspectele acesteia. Culturile și deșeurile disponibile la nivel regional sunt studiate pentru adecvarea lor ca resurse. Integrarea ingineriei, biochimiei, microbiologiei și a altor domenii a condus la progrese în producția de biotehnologie. Anumiți factori regionali, cum ar fi adecvarea zonei pentru producerea de biomasă de uz industrial și sistemele de transport adecvate, influențează potențialul de dezvoltare a biotehnologiei industriale. Conflictele care implică competiția de utilizare a terenurilor cu culturile alimentare mută o parte din accentul de la culturile specializate de biomasă la diverse reziduuri și deșeuri.
Cercetările privind conversia biomasei în energie și produse se concentrează pe eficiență, posibile rezultate multiple și viabilitatea comercială. Metodele includ conversie biologică, termică și chimică. Utilizarea fermentației pentru a descompune biomasa în componente utilizabile este una dintre cele mai timpurii forme de conversie biologică. Conversia termică a biomasei în energie este, de asemenea, o tehnologie străveche. Cercetările în tehnologia modernă de ardere se concentrează pe creșterea eficienței, emisiile reduse și noi surse de combustibil din biomasă.
Biotehnologia industrială este unul dintre cele trei domenii, uneori suprapuse, ale cercetării, dezvoltării și aplicării biotehnologice. Biotehnologia verde implică dezvoltarea produselor agricole utilizând această știință. Utilizările medicale și farmaceutice sunt denumite biotehnologie roșie, utilizând microorganisme și materiale celulare pentru aplicații diagnostice și terapeutice. Utilizarea industrială a biotehnologiei este denumită biotehnologie albă. Cercetările și progresele într-un domeniu conduc adesea la noi dezvoltări în celelalte domenii ale biotehnologiei.