Die in der Literatur zu findenden Angaben zur Zusammensetzung von Biogas sind sehr unterschiedlich. Generell gilt, dass die Gaszusammensetzung von diversen Parametern, wie Substratzusammensetzung und Betriebsweise des Faulbehälters, abhängen. Die folgende Tabelle zeigt Anhaltswerte für die wichtigsten enthaltenen Gase nach der neuesten DVGW-Studie.

Wertvoll im Biogas ist das Methan. Je höher dessen Anteil ist, desto energiereicher ist das Gas. Nicht nutzbar sind das Kohlendioxid und der Wasserdampf. Problematisch im Biogas sind vor allem der Schwefelwasserstoff und das Ammoniak, die vor dem Verbrennungsvorgang entfernt werden müssen, um die Gasmotoren vor diesen chemisch aggressiven Stoffen zu schützen.

In Deutschland ist die Verbrennung in Blockheizkraftwerken (BHKWs) am verbreitesten. Der Motor des BHKWs treibt einen Generator an, der Strom zur Einspeisung ins Netz produziert. Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ist eine erhöhte Vergütung zugesichert. Die Abwärme des BHKWs kann zusätzlich genutzt werden und liefert Erträge durch den Verkauf der Wärme und einen ebenfalls im EEG festgelegten Bonus für die Kraftwärmekopplung. Bisher wird bei den meisten landwirtschaftlichen Biogasanlagen nur ein geringer Teil der Wärme genutzt, beispielsweise zur Beheizung des Fermenters sowie von Wohn- und Wirtschaftsgebäuden. Unter anderem hohe Energiepreise und finanzielle Anreize durch die ab 2009 gültige Novelle des EEG fördern die Wärmenutzung. Das geschieht z. B. durch Nahwärmenetze wie im Bioenergiedorf Jühnde. Eine weitere Möglichkeit, die Wärmenutzung zu optimieren, bieten Mikrogasnetze. Eine oder mehrere Biogasanlagen speisen Biogas in das Netz, welches das Gas zum Wärmeabnehmer leitet. Eine teure Wärmeleitung mit Durchleitungsverlusten wird so vermieden. Da der größte Teil der Erträge durch den Stromverkauf erzielt wird, befindet sich beim Wärmeabnehmer ein BHKW, welches als Hauptprodukt Strom zur Netzeinspeisung produziert und als Nebenprodukt Abwärme bereitstellt.

Um Abwärme aus der Biogasverstromung vollständiger nutzen zu können, kann eine Einspeisung in das Erdgasnetz erfolgen. Neben der Entfernung von Wasser, Schwefelwasserstoff (H₂S) und Kohlendioxid (CO₂) muss auch eine Anpassung an den Heizwert des Erdgases im jeweiligen Gasnetz (Konditionierung) stattfinden. Der für die Einspeisung notwendige Druck hängt von der Gasleitung ab, in die das als Bioerdgas oder Biomethan bezeichnete Gas eingespeist werden soll. An anderer Stelle kann eine äquivalente Menge Gas wieder aus dem Netz entnommen und genutzt werden. So kann beispielsweise ein BHKW bei einem Schwimmbad mit hohem und ganzjährigem Wärmebedarf betrieben werden. Ähnlich wie bei einem BHKW-Betrieb an der Biogasanlage gelten auch hier die durch das EEG festgelegten Vergütungen und Boni. Wegen des hohen technischen Aufwands lohnt sich die Einspeisung nur für überdurchschnittlich große Biogasanlagen.

Biogas kann als nahezu CO₂-neutraler Treibstoff in Kraftfahrzeugmotoren genutzt werden. Da eine Aufbereitung auf Erdgasqualität notwendig ist, muss der CO₂-Anteil weitestgehend entfernt werden. Dieses sogenannte Biomethan oder Bioerdgas muss auf 200 bis 300 bar verdichtet werden, um in geeigneten Kraftfahrzeugen genutzt werden zu können. Bisher wird Biogas selten auf diesem Weg verwertet. Wegen der hohen elektrischen Wirkungsgrade könnte in Zukunft zudem die Verwertung von Biogas in Brennstoffzellen interessant sein. Der hohe Preis für die Brennstoffzellen, die aufwendige Gasaufreinigung und die in Praxisversuchen bisher noch geringe Standzeit verhindern eine breitere Anwendung dieser Technik.