Nhiên liệu sinh học là nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối (biomass), tức là từ thực vật, động vật và các sản phẩm phụ của chúng. Nhiên liệu sinh học có thể ở dạng lỏng, rắn hay khí.

Có thể tạm chia nhiên liệu sinh học thành 2 loại như sau:

 Nhiên liệu sinh học làm từ sản phẩm nông lâm nghiệp vốn là lương thực thực phẩm, ví dụ: ngô, đậu tương, sắn, cải dầu, lúa mì, củ cải đường, mía, dầu cọ, ...;
 Nhiên liệu sinh học làm từ sản phẩm nông lâm nghiệp không phải lương thực thực phẩm (non-food energy crops), ví dụ: hạt Cọc rào (Jatropha curcas L.), cỏ kê Mỹ (Switchgrass hay Panicum virgatum), cỏ trâu (Buffalograss hay Buchloe dactyloides), tảo,..

Hiện nay các sản phẩm nhiên liệu sinh học phổ cập trên thế giới là:

 Diesel sinh học (biodiesel) viết tắt là BD, được sản xuất từ nguyên liệu chính là các chất béo, dầu tự nhiên được, ví dụ dầu đậu nành, dầu dừa để sử dụng cho động cơ diesel;
 Cồn sinh học (bioalcohol): bioethanol, biobutanol, biomethanol, trong đó nổi bật là Ethanol sinh học (bioethanol) viết tắt là BE,  được sản xuất từ các nguyên liệu chủ yếu là các loại hạt có chứa tinh bột, các loại cây có chứa đường, thậm chí từ gỗ và phế thải nông nghiệp khác;
 Nhiên liệu sinh học rắn (solid biofuel), trong đó nổi bật là gỗ viên (wood pellet).