In Anlehung an die Mikro- und Zellbiologie wird für den Rohstoff, der in einer Biogasanlage zur Erzeugung von Biogas genutzt wird, die Bezeichnung Substrat verwendet. In Biogasanlagen findet ein anaerober mikrobieller Abbau (Vergärung) des Substrats statt, der als Nährstoff und Energiequelle für die Mikroorganismen dient. Die Hauptbestandteile des Biogases, Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂), sind zum einen Stoffwechselabfälle der Mikroorganismen, zum anderen ist das energiereiche Methan das Hauptprodukt einer Biogasanlage.Insbesondere stark wasserhaltige Biomasse, die nicht direkt thermisch genutzt werden kann, eignet sich als Substrat. Dieses können Gülle, Silage und Bioabfälle sein. Das gasförmige Methan trennt sich vom flüssigen bis festen Substrat und kann beispielsweise in einem Blockheizkraftwerk zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt werden. Biomasse, die reich an Cellulose (z.B. Stroh) und verholzten Anteilen (Lignocellulose) ist, ist für den mikrobiellen Abbau schlecht zugänglich und daher als Substrat zu Biogaserzeugung nicht geeignet.Häufig werden neben einem Hauptsubstrat kleinere Anteile eines weiteren Rohstoffs eingesetzt, der als Cosubstrat cofermentiert wird. Insbesondere bei Biogasanlagen, die hauptsächlich mit Gülle betrieben werden, liefern Cosubstrate wie Fettabscheiderrückstände einen großen Anteil des Methanertrags.