Alcune biomasse si formano quando gli animali mangiano le piante e, attraverso il processo di digestione ed escrezione, le trasformano in biomassa, e il resto si forma quando i microorganismi mangiano materiale vegetale o le piante vengono consumate dal fuoco. In ogni caso, tutta la biomassa ha una base di carbonio ed è composta da una miscela di molecole organiche che hanno idrogeno e di solito hanno anche ossigeno, azoto e altri atomi.
Anche i combustibili fossili come gas, petrolio e carbone provengono da materiale biologico, ma la biomassa è diversa in termini di tempi. Mentre i combustibili fossili portano il carbonio fuori dall'atmosfera per secoli, le biomasse lo estraggono mentre la pianta cresce. Se gestito correttamente, la biomassa viene vendemmiata, ma viene costantemente reintegrata. Questo assicura un ciclo chiuso di carbonio in modo che i livelli atmosferici di anidride carbonica non cambino.
Le biomasse sono disponibili in cinque diverse categorie. Il legno vergine deriva dalla lavorazione del legno o dalla coltivazione nei boschi. Le colture energetiche hanno un alto rendimento e sono intenzionalmente coltivate per l'uso in applicazioni energetiche. I residui agricoli derivano dalla raccolta delle colture o dalla lavorazione dei prodotti. Gli sprechi alimentari derivano dalla produzione, preparazione e lavorazione di alimenti e bevande, nonché da rifiuti da parte del consumatore. I rifiuti industriali provengono da una varietà di processi industriali e produttivi. Esistono tecnologie di conversione chimica e termica per rendere tutte queste utilizzabili come fonti di energia pulita.
