Το καύσιμο φυκιών είναι ένας τύπος βιοκαυσίμου που μπορεί να παρασκευαστεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Είναι δυνατή η χρήση άλγης στη δημιουργία όλων των ειδών, από βιοντίζελ έως καύσιμα αεριωθουμένων, χρησιμοποιώντας μια σειρά αλληλένδετων τεχνικών. Η δημιουργία καυσίμου φυκιών συνήθως ξεκινά με την εξόρυξη ελαίων και άλλων ουσιών ή την αεριοποίηση ολόκληρης της βιομάζας. Τα αεριοποιημένα φύκια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λειτουργία ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, ενώ τα έλαια φυκιών συνήθως τροποποιούνται περαιτέρω για τη δημιουργία διαφόρων άλλων βιοκαυσίμων. Είναι επίσης δυνατή η ζύμωση της βιομάζας και η δημιουργία καυσίμων φυκιών όπως η βιοβουτανόλη και η αιθανόλη.
Τα βιοκαύσιμα αντιπροσωπεύουν μια μεγάλη κατηγορία ουσιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα. Αυτά τα οργανικά καύσιμα εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα όταν καίγονται όπως τα ορυκτά καύσιμα, αλλά επίσης δεσμεύουν διοξείδιο του άνθρακα κατά την ανάπτυξη. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μη καθαρή αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Τα βιοκαύσιμα είναι επίσης ανανεώσιμα, καθώς παράγονται συνήθως από φυτική βιομάζα που μπορεί να αντικατασταθεί γρήγορα. Τα φύκια είναι ένας ενεργειακά πυκνός τύπος βιομάζας που μπορεί να καλλιεργηθεί σε πολύ λιγότερο χώρο από άλλες καλλιέργειες βιοκαυσίμων, όπως το καλαμπόκι, το ζαχαροκάλαμο και το χόρτο.
Τα καύσιμα φυκιών συνήθως ξεκινούν με βιοαντιδραστήρες που είναι ουσιαστικά μεγάλες δεξαμενές γεμάτες με υγρό διάλυμα. Αυτές οι δεξαμενές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καλλιέργεια φυκιών παρουσία ηλιακού φωτός ή στο σκοτάδι ανάλογα με τη συγκεκριμένη διαδικασία. Είναι επίσης δυνατή η τροφοδοσία φυκιών με μεγάλη ποικιλία ουσιών. Ορισμένες διεργασίες χρησιμοποιούν ζάχαρη, ενώ άλλες μπορούν να κάνουν χρήση υποπροϊόντων από κοντινούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα. Τα φύκια μετατρέπουν αυτές τις διάφορες πηγές τροφίμων σε έλαια, σάκχαρα, άμυλα και άλλες χημικές ουσίες που μπορούν να υποστούν επεξεργασία σε βιοκαύσιμα.
Είναι δυνατή η δημιουργία πολλών διαφορετικών τύπων καυσίμου φυκιών χρησιμοποιώντας διάφορες διαδικασίες. Μια διαδικασία περιλαμβάνει την αεριοποίηση μιας βιομάζας φυκιών. Σε αυτή την περίπτωση, τα φύκια συλλέγονται, ξηραίνονται και στη συνέχεια υποβάλλονται σε υψηλές θερμοκρασίες αλλά όχι στην πραγματική καύση. Οι ενώσεις που απελευθερώνονται κατά την αεριοποίηση μπορούν να δεσμευτούν και να εξευγενιστούν για την ανάκτηση μεθανίου και άλλων χημικών ουσιών ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να τροφοδοτήσουν απευθείας μια μονάδα παραγωγής ενέργειας.
Άλλες ποικιλίες καυσίμων φυκιών προέρχονται από συγκεκριμένες ουσίες που αποθηκεύονται στη βιομάζα. Το λάδι είναι μια ουσία που μπορεί να εξαχθεί από τα φύκια και στη συνέχεια να μετατραπεί σε βιοντίζελ. Είναι επίσης δυνατή η ζύμωση των σακχάρων ή των αμύλων που υπάρχουν στη βιομάζα των φυκών. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία βιοβουτανόλης, αιθανόλης και άλλων βιοκαυσίμων. Περαιτέρω επεξεργασία, όπως η πυρόλυση, μπορεί να γίνει για τη δημιουργία καυσίμου αεροσκαφών.