Die in Pflanzen stattfindende Wandlung von Sonnenenergie in chemisch gebundene Energie stellt eine ganz wesentliche Grundlage unserer Energieversorgung dar.
Aus dem Kohlendioxid der Luft, dem Wasser und den Mineralien der Erde gewinnen Pflanzen mit Hilfe der Photosynthese ihre arteigene Biomasse.

Die in Millionen von Jahren in dieser Weise erzeugte Biomasse hat sich – ergänzt durch den organischen Anteil der Tiere – seitdem in Kohle, Erdöl und Erdgas gewandelt. Auch heute noch wird durch das Wachstum der Pflanzen Sonnenenergie chemisch gebunden und in der Biomasse gespeichert.

Biomasse als Sammelbegriff umfasst neben den pflanzlichen Stoffen auch die organischen Bestandteile der Tiere, aus deren Verarbeitung entstandene Stoffe (Papier, Öl, Holzprodukte) sowie Rückstände (Stroh, Laub, Äste) und Abfallstoffe (organischer Haus- und Industriemüll).

Hinsichtlich der energetischen Nutzung unterscheidet man die Verwertung fester, flüssiger und gasförmiger Biomasse.
Dabei kommen drei grundlegende Wirkprinzipien zum Einsatz:

Entsprechend dem Oxidationsgrad unterscheidet man in die Verfahren: Verbrennung, Vergasung und Verflüssigung.
Um eine vollständige Oxidation (Verbrennung) der in der Biomasse enthaltenen oxidierbaren Verbindungen sicherzustellen, wird in der Regel ein Überschuss an Luft, und damit Sauerstoff, dem Prozess zugeführt. Der Grad des Luftüberschusses wird mit der Kennzahl Lambda beschrieben. Die Luftüberschusszahl gibt das Verhältnis der zugeführten Luftmenge zu der für die vollständige Verbrennung notwendigen Luftmenge an.
Für die vollständige Verbrennung muss der –Wert mindestens eins betragen. Bei Holzfeuerungen liegt er zwischen 1,5 und 2,5.
Liegt die Luftüberschusszahl deutlich unter eins, aber größer als null, so wird der Oxidationsprozess bei Festbrennstoffen als Vergasung bezeichnet.
Ist die Luftüberschusszahl gleich null (es wird kein Sauerstoff von außen zugeführt), spricht man von Verflüssigung (pyrolytische Zersetzung der Festbrennstoffe).

Darunter ist die Extraktion von flüssigen Brennstoffen aus pflanzlicher Biomasse zu verstehen. Die Produkte finden gegenwärtig vorrangige Anwendung als Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren.

Hier erfolgt die Umwandlung der Biomasse in weiterverarbeitbare Energieträger durch Mikroorganismen. Man unterscheidet die Fermentation als Umwandlung unter Luftabschluss und die Verrottung, bei der dieser Prozess unter Anwesenheit von Luft erfolgt.

Bei der energetischen Nutzung der Biomasse wird das beim Wachstum aus der Luft aufgenommene CO₂ wieder freigesetzt, d.h. in überschaubaren Zeiträumen besteht ein Gleichgewicht in der CO₂-Bilanz. Im Gegensatz dazu gelangt das bei der Verwertung von Kohle, Erdöl und Erdgas über Millionen von Jahren gebundene CO₂ innerhalb von Jahrzehnten in die Atmosphäre. Die Folge sind ein deutliches Ansteigen der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre und die damit in den letzten Jahren zunehmend aufgetretenen Klima- und Wetterauswirkungen.

Der Einsatz von Biomasse, der den Verbrauch von fossilen Energieträgern reduziert, führt nicht nur zur Verringerung der CO₂-Emissionen, sondern verbessert vor allem die Chancen künftiger Generationen für eine sinnvollere Nutzung dieser nicht erneuerbaren Naturgüter.