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バイオ燃料とは、微生物や菌類などバイオの自然のエネルギーを使って作った燃料のことである。特徴としては、大気中のCO2量が増加することを防止でき、温室効果ガスの排出量を減らすこともできる。また、再生可能エネルギーであり、永久に使い続けることができる。代表的なものとしては、薪、木炭、ごみ固形燃料（RDF）、木質ペレット、バイオエタノール、バイオガス、バイオディーゼル燃料（BDF）などがある。
下水汚泥や食品廃棄物などを原料とするメタンガス、廃食用油を使ったディーゼルエンジン用燃料、サトウキビなどを使ったエタノールなどの製造技術が開発されている。世界各国で導入の動きが活発化しつつある。
しかしながら、化石燃料と比べて経済的には不利であること、さらに地球環境や食糧事情に影響を与えずに、バイオマスを安価で大量にしかも安定的に供給することは、特殊な地域を除くと難しいことや、トウモロコシや小麦などの食料・飼料を原料とする場合には、その需給のバランスが崩れると価格が大幅に変動し世界的な食糧問題に発展していくことなどから、バイオ燃料の利用には限界があると指摘されることもある。