Die in der Biomasse biochemisch gespeicherte Sonnenenergie kann auch als sich selbst erneuernder Energielieferant (nachwachsende Energiequelle) für die Gewinnung von Wasserstoff, elektrischer Energie oder als Kraftstoff genutzt werden (Erneuerbare Energie). Die Verwendung von Biomasse zur Erzeugung von Wärme, elektrischer Energie oder als Kraftstoff in Form von Ethanol-Kraftstoff und Cellulose-Ethanol ermöglicht eine ausgeglichene CO₂-Bilanz, da nur die Menge CO₂ ausgestoßen wird, die zuvor biochemisch gebunden wurde. Nicht nur Klima-neutral sondern sogar Klima-nützlich ist die Gewinnung von Wasserstoff als sekundären Energie-Träger durch Dampf-Reformierung unter Abscheidung und Endlagerung von CO₂. Bei diesem Verfahren wird das von den Bio-Masse-Pflanzen der Atmosphäre entzogene Kohlendioxid der Atmosphäre nicht wieder zugeführt. Das entzogene Kohlendioxid bleibt also durch Endlagerung (etwa in vormaligen Erdgas-Lagerstätten) der Atmosphäre dauerhaft entzogen. Bei Verbrennung von Bio-Masse jedoch entstehen Schadstoffe, die denen ähnlich sind, die bei fossilen Energiequellen anfallen. (z. B. Stickoxide, Schwefelverbindungen, Aromate, Rußpartikel).

In Entwicklungsländern ist Biomasse in Form von Holz, Pflanzenabfällen und Dung eine der wichtigsten Energiequellen. Biomasse kann auch als Flüssigbrennstoff genutzt werden, so in Brasilien, wo man aus Zuckerrohr Alkohol herstellt, der als Treibstoff eingesetzt wird. Besonders aussichtsreich wird die Umwandlung von Biomasse in Cellulose-Ethanol als regenerativem Autokraftstoff gesehen. In der chinesischen Provinz Sichuan dient Tierdung zur Gewinnung von Biogas. Verschiedene Forschungsprojekte haben das Ziel, die Energiegewinnung aus Biomasse weiter voranzutreiben (siehe Cellulose-Ethanol). Die wirtschaftliche Konkurrenz zum verhältnismäßig billigen Erdöl hat jedoch bisher dazu geführt, dass solche Vorhaben noch nicht über ein frühes Entwicklungsstadium hinausgelangt sind.

Ein großes Problem der bisherigen Nutzungsmöglichkeiten der Biomasse als Kraftstoff ist, dass immer nur ein relativ geringer Teil der chemisch gebundenen Energie nutzbar gemacht wird. Im Labor ist es inzwischen jedoch gelungen, den natürlich ablaufenden exothermen Inkohlungsprozess nachzuempfinden (hydrothermale Karbonisierung) und so praktisch ohne Zufuhr von Energie den gesamten Kohlenstoff in Form von Kohle bereitzustellen. In Zukunft soll es auch möglich sein, Erdöl künstlich herzustellen. Kurz vor dem Durchbruch zur großtechnischen Anwendung steht dieses Verfahren jedoch 2006 noch nicht. Eine Alternative zur chemischen Umsetzung bildet die biologische Umsetzung zu Cellulose-Ethanol.

Biomassemanagement ist ein Teilbereich des Wirtschaftsmanagements. Man versteht darunter die Anwendung technischer Konzepte zur Erzeugung eines industriellen Kohlenstoffkreislaufs. Dabei wird durch technische und biotechnische Verfahren Biomasse zu industriell nutzbaren Energiequellen und Rohstoffen umgewandelt (vgl. Bioenergie). Da Biomasse durch Photosynthese entsteht, die der Atmosphäre Kohlenstoffdioxid (CO₂) entzieht und bei der Nutzung der Energie- und Rohstoffe diese letztlich wieder in CO₂ umgewandelt werden, entsteht ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf, der in der Bilanz den CO₂-Gehalt der Atmosphäre nicht erhöhen sollte. Um allerdings eine ausgeglichene CO₂-Bilanz zu erreichen, ist es notwendig, dass die für alle Umwandlungs- und Veredelungsprozessen notwendige Energie (Prozessenergie, Transportenergie) nicht aus fossilen Energiequellen (Kohle, Erdöl, Erdgas) gewonnen wird. Bei dieser einseitigen Fixierung auf den CO₂-Gehalt der Atmosphäre wird allerdings übersehen, dass die Erzeugung von Biomasse praktisch immer mit dem Einsatz von Düngemitteln verbunden ist, aus dem das noch klimaschädlichere Lachgas N₂O entsteht, das 310 mal klimaschädlicher als CO₂ ist. Bei zunehmender Erzeugung von Biomasse kann deshalb der klimaschädliche Einfluss von N₂O überwiegen.

• Biodiesel – Dieselherstellung aus Pflanzenölen oder tierischen Fetten
• BtL-Kraftstoff – Dieselherstellung aus fester Biomasse
• Bio-Ethanol
• Cellulose-Ethanol
• Biowasserstoff
• Biogas (Kompogas)
• Pöl Pflanzenöl als Kraftstoff

Siehe auch: Gestufte Reformierung