工业生物技术是以微生物或酶为催化剂进行物质转化，大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等，是解决人类目前面临的资源、能源及环境危机的有效手段。它为医药生物技术提供下游支撑，为农业生物技术提供后加工手段。随着基因组学、蛋白质组学等生物技术的飞速发展，大大地推动了工业生物技术的基础研究和应用研究。工业生物技术将是生物技术革命的第三次浪潮。世界经合组织（OECD）指出：“工业生物技术是工业可持续发展最有希望的技术”。
1. 生物能源
能源紧缺已经成为阻碍全世界经济发展的重要因素。为应对能源问题，各国政府纷纷出台生物能源计划，倡导使用生物燃料。菲律宾政府通过法案鼓励用生物乙醇替代汽油。 美国生物柴油税优惠政策获准延期，同意将生物柴油税优惠政策延长到2010年。欧盟制定出一项宏伟的计划，准备到2010年为止将机动车动力用生物燃料的比例从2005年的1％提高到5．75％。马来西亚种植与原产业部希望将生物柴油的强制销售纳入拟议的生物燃料法案，马来西亚可能成为首个要求用生物燃料替代柴油驱动车辆与机械的亚洲国家。生物柴油项目已列入印度国家生物燃料发展计划。印度政府已指定农村发展部作为全国生物柴油项目的执行单位，任务是通过大规模种植麻风树等非食用油料作物或植物，开发生物柴油。国家计划委员会将为项目提供140亿卢比，本财政年度的拨款额度为4.5亿卢比。 印度拟制定国家生物燃料政策印度政府宣布实行生物柴油价格保护政策。英国政府将于2010年之前强制石油公司在出售的燃油中添加5％的生物燃料。丹麦哥本哈根的欧洲环境署（EEA）制定了“欧洲可持续能源2005-2008”计划，将生物能源作为重点发展项目。
2005年，我国各类生物质能源项目正如火如荼的进行，如哈尔滨的发酵法生物制氢生产线和生物质能发电厂、河北大名县的生物质能发电CDM(清洁发展机制)项目、湖北省正在酝酿中的“能源油料作物与生物柴油研究中心”、江苏兴化市中科生物质能发电有限公司投入试运行的生物质能发电项目、落户 广东省清远的燃料乙醇工业化试制生产线 、即将在福建投产的"生物柴油"项目等。另外广西香港将合作建设年产20万吨酒精项目；贵州省将与德国合作开发贵州小油桐生物柴油；意大利公司独资年产20万吨生物柴油项目在黑龙江省佳木斯市签约。
在生物质材料研究方面，除了玉米、甜菜、甘蔗等植物材料，海滨锦葵、芒草、象草、甜高粱、油棕等也已在今年被证明可作为生物质能源材料。
2. 生物材料
生物材料具有可再生、可生物降解、应用前景广阔的突出优点。目前，生物材料研究和开发主要是针对生物降解塑料进行的。据专家预测，在2010年前，世界生物降解塑料的市场需求将每年增加30%，到2010年生物降解塑料的市场规模将增加到130万吨，生产能力将达到100万吨。当前，生物降解塑料产品品种包括聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、全淀粉塑料及大豆蛋白塑料等，其中已成功实现商业化的有CargillDow 公司的聚乳酸工厂和DuPont 公司由1 ,32丙二醇生产的PTT。
美国Gargill Dow公司是宣布在未来两年内，将投资30亿美元进行聚乳酸和聚交酯的大规模产业化。德国巴斯夫公司计划于2005年后在法国、北美和亚洲开设更多的工厂，其产业化目标之一是在两年内将产品成本降到与普通塑料一样。中国开发机构和生产企业对于降解塑料的研制开发也日渐活跃，并部分进入工业化生产。
2005年，以生物塑料为原料的产品相继推出，更多的生物原料被证明可加工成生物塑料。NTTDocomo通讯公司发布了以植物复合材料为原料制造的试验手机。日本NEC和Unitika公司研制出了一种环保型的移动电话，电话的机身是由一种生物塑料制成的。同济大学与上海新上化高分子材料有限公司开发的医用可降解生物材料通过验证，中试生产的产品各项性能可与国外同类产品相媲美。英国石油公司（BP）公司将与美国Metabolix公司合作开发可再生和可生物降解的植物为原料的塑料。 俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理研究所借助氢细菌成功研制出可与人体组织兼容并自动降解的生物聚合材料，这两种生物聚合材料已通过动物试验，目前正转入临床试验中。美国康纳尔大学的一个研究小组发明了通过桔子等柑橘类植物和二氧化碳生产的塑料。 日本大赛珞化学工业公司最近开发出一种名为“Celgreen”的生物可降解塑料。意大利全国科研委员会研究人员发现废弃的西红柿皮可加工成环保塑料袋。德国科学家研究发现大叶藻是一种很好的可再生原材料。玉米大豆制出生物降解塑料通过了广东省专家鉴定，并已经申报了4项国家发明专利，有望解决“白色污染”问题。
另外，德国科学家利用转基因细菌成功制造出了优质“蛛丝”， 其韧度可达天然蛛丝的２０％，将来能利用这种丝纺织出精美布料或者轻巧而结实的绳索。
3. 环境生物技术
联合国2005年4月1日在全球8个城市同时发布《千年生态环境评估报告》，指出过去50年中，由于人口急剧增长，人类过度开发和使用地球资源，一些生态系统所遭受的破坏已经无法得到逆转。2005年2月16日，《京都议定书》正式生效，标志着全球第一部旨在控制温室效应、要求缔约方共同减排温室气体的国际性条约诞生。目前，世界各国都在大力推进环境污染治理技术的研究，生物技术首当其冲成为治理环境的重要工具。生物技术在环境领域的应用主要表现在：利用转基因植物吸收环境中的有毒重金属，或利用微生物降解环境中的有害成分；利用厌氧或其他工艺处理印染污水和生活污水，净化水质；种植海澡治理海水或湖泊赤潮、或富营养化。
3．1吸收或降解环境中的有害物质
美国加利福尼亚大学伯克利分校和美国农业部农业研究中心的科学家们培育的转基因拟南芥可吸收污染土壤中的硒，而且野外试验中的效果比在温室好。同时，研究人员使用的基因工程方法可以避免转基因植物的花粉污染天然的野生植物，增强了转基因植物的安全性。转基因白杨已经用于吸收美国康涅狄格州丹伯里的废弃帽子厂土壤里的污染物—汞。 剑桥大学的研究人员培养出可以吸收土壤中TNT的转基因烟草，这种烟草把TNT转化成对其他植物无害的物质，从而去除土壤的污染。德国科学家发现了能够在核废料中生存的细菌，它们能够积聚有毒金属，可用来清洁金属有毒物废弃场所。 美国波士顿东北大学的生物学家们利用基因技术培育出一种海藻，这种海藻能中和海边未爆炸炮弹里泄漏出来的TNT(炸药)，使其失去毒性。
3．2处理生活和工业污水
2005年，我国生物技术治理污水项目相继通过验收和鉴定。中科学院微生物所承担的国家“十五”重大科技专项“水污染控制技术与治理工程”子课题“生物降解基因资源开发与应用”项目通过科技部验收。南京工业大学主持完成的“膜生物反应器处理PTA废水的高效组合工艺”通过省科技厅组织的专家鉴定和验收。该项工艺技术使我国PTA废水处理技术达到了国际先进水平。沈阳生态所“污染土壤修复生态过程与技术体系研究”项目重点开展了复合污染生态过程、污染土壤生态毒理诊断指标、污染土壤原位和异位修复理论与技术体系研究。中国石化公司与南京大学、香港大学、国家环保总局南京环境科学研究所联合承担的国家"863计划"《跨界融合构建基因工程菌处理石化废水的研究》通过了江苏省科技厅主持的科技成果鉴定。辽河油田含油污泥处理工程和稠油污水处理工程已启动。由大连轻工学院和大连民生环保科技有限公司研发的新型淀粉及羧甲基淀粉基高分子系列环保絮凝剂获得成功，可用于污水处理。
