生物质能源是最古老的一种传统能源，从人类懂得钻木取火到工业革命前，以薪材为主的能源结构已经延续了上百万年。在距今约170万年的云南元谋猿人遗址中就已发现了炭屑，是中国发现最早的生物质能利用证据。19世纪后半叶之前，使用的能源以薪材为主，直接燃烧是生物质能利用的唯一方式，将获取的能量用于炊事、取暖、照明、医疗、手工业生产、军事活动（如火攻、烽火信号传递）等社会生活、生产领域。直接燃用效率低，燃烧排放的烟尘容易污染人们的居住环境，因此早期提高生物质燃料品质的方法主要是烧制木炭，木炭不仅发热量高，而且燃用时不再有烟尘冒出。生物质能源在古代的能源结构中一直占据主体地位。21世纪，生物质能源仍然是许多发展中国家的主要能源，传统生物质能为全世界3/4人口提供平均35%的能源需求，在最贫穷的发展中国家有的高达60%～90%。

2019年，全球生物质能源产量折合发电123802兆瓦（美国12450兆瓦、中国16537兆瓦、印度10228兆瓦、欧盟40917兆瓦、巴西14992兆瓦），占能源总耗的9.5%，现代生物质能占5.1%。液体生物燃料总产量达1430亿升，其中燃料乙醇1084亿升（美国56.4%、巴西27.8%、欧盟5.0%、中国4.1%、加拿大1.7%）。生物柴油总产量为343.4亿升（美国28.5%、巴西15.9%、印度尼西亚11.8%、德国10.2%、阿根廷8.2%）。固体燃料和可再生生物质折合发电101138兆瓦（美国9917兆瓦、中国15738兆瓦、印度10212兆瓦、欧盟25766兆瓦、巴西14670兆瓦），生物燃气折合发电19453兆瓦（美国2368兆瓦、中国799兆瓦、欧盟13361兆瓦、巴西318兆瓦），生物质发电545亿千瓦时。

现代生物质能源在工业化和发展中国家的应用都在迅速增加，如美国从生物质中获得约4%的一次能源，芬兰和瑞典达到了20%以上。国际能源署（IEA）预测，到2030年，发展中国家超过26亿的人口将继续依赖生物质能源用于烹饪和供暖，生物质能源使用仍将占家庭能源消费的一半以上。

生物质能源主要特征有：①可再生。在光和水作用下可以再生的唯一有机资源，只要利用量不超过其再生量（生长量、固定量），就不会造成资源枯竭。②可储存性和替代性。对于原料本身或其转化产品如液体、气体燃料产品可进行储存。液体或气体燃料可以在现有的石油、煤炭动力系统之中使用。③巨大的储存量。生物质年生长量十分巨大，相当于全世界一次能源的数倍，可以满足能量供给的要求。④碳平衡。生物质燃烧释放的CO₂可以在植物生长时重新固定和吸收，不会破坏地球的CO₂平衡。

见生物质能源与材料。

生物质能源作为可再生能源的重要组成部分，国际上已经达成广泛共识。IEA能源变革方案2050预测，生物质能源在最终用途部门将变得越来越重要。现代生物质能源份额将从2018年的5.1%增加到2030年的12%、2050年的23%。生物质能源需求将从2016年的约30×10¹⁸焦耳增长到2050年的125×10¹⁸焦耳。生物质液体燃料消费量将从2017年的1360亿升上升到2030年的3780亿升、2050年的6520亿升，增加幅度高达5倍，航空燃料消耗将达1000亿升。生物质能源提供的就业岗位将从2018年的437.1万个提升到2030年的1089万个、2050年的1409万个。大力发展生物质能源产业，对于培育发展战略性新兴产业、落实碳中和战略、实现国民经济低碳发展具有重要意义。