Produkcja biopaliw to proces wytwarzania paliwa z materiałów organicznych na bazie węgla. W większości przypadków ta materia organiczna pochodzi z roślin, ale teoretycznie prawie każdy materiał organiczny oparty na węglu można wykorzystać do stworzenia alternatywnych biopaliw. W niektórych przypadkach odpady organiczne, takie jak obornik, zostały nawet zebrane do wykorzystania w przemyśle produkcji biopaliw. Ze względu na łatwą dostępność materii organicznej oraz fakt, że jest ona surowcem odnawialnym, przeprowadzono wiele badań w dziedzinie produkcji biopaliw.
Istnieje kilka form paliw wytwarzanych przy użyciu metod produkcji biopaliw, w tym płyny, ciała stałe i gazy. Każdy z tych rodzajów paliwa ma swoje własne specyficzne zastosowania, które mogą obejmować takie zadania, jak zasilanie pojazdów, dostarczanie ciepła lub zastosowania laboratoryjne. Chociaż biopaliwa mają swoje zalety i wady, ciągłe badania sprawiają, że ten rodzaj paliwa jest realną opcją zastępowania mniej odnawialnych źródeł energii, takich jak ropa naftowa i węgiel.
Produkcja biopaliw jest często wymieniana jako opłacalny środek kontroli zanieczyszczeń i cen ropy. Ze względu na niższe koszty produkcji tych paliw i ich mniej szkodliwy wpływ na środowisko wiele rządów oferuje finansowanie badań i rozwoju biopaliw w celu zmniejszenia globalnej zależności od paliw kopalnych. Najpopularniejszymi metodami produkcji biopaliw są te, które wykorzystują materię roślinną, opierając się na naturalnej zawartości cukru, skrobi lub oleju w roślinie.
Rośliny naturalnie bogate w cukier, takie jak trzcina cukrowa, lub bogate w skrobię, takie jak kukurydza, są wykorzystywane do produkcji biopaliwa w procesie fermentacji. Sfermentowany materiał organiczny wytwarza paliwo na bazie alkoholu, które można stosować samodzielnie lub mieszać z innymi pierwiastkami. Typowym przykładem tego typu produkcji biopaliw jest etanol, który sam jest używany do napędzania niektórych nowoczesnych pojazdów lub mieszany z tradycyjną benzyną na bazie ropy naftowej. W niektórych przypadkach materiał organiczny pozostały po procesie fermentacji jest suszony i prasowany w peletki, aby utworzyć paliwo stałe do pieców grzewczych i innych zastosowań.
Metody produkcji biopaliw, które opierają się na olejach produkowanych przez rośliny, zwykle wykorzystują soję lub algi. Biopaliwa z alg i inne biopaliwa na bazie oleju mogą być stosowane w niezmienionej formie, jeśli dostępna jest wystarczająca ilość ciepła. Aby jednak wykorzystać te biopaliwa w normalnym zakresie roboczym, oleje są często przekształcane w biodiesel w procesie transestryfikacji. W tym procesie zmniejsza się lepkość własna paliwa, co ułatwia spalanie w niższych temperaturach i jest bardziej przydatne jako paliwo do maszyn i pojazdów.