Grundlage zur Nutzung der Biomasse, die vom Menschen bereits seit Millionen von Jahren als direkter Brennstoff verwendet wird, stellt die Energie der Sonne bzw. der dort stattfindende Prozess der Kernfusion (Wasserstoff → Helium + Strahlungsenergie) dar, die über den Vorgang der natürlichen Photosynthese in den Pflanzen Kohlenhydratverbindungen unter Freisetzung von Sauerstoff erzeugt. Pauschal ausgedrückt fungiert der Energieträger Biomasse somit als Sonnenenergiespeicher einerseits sowie als chemische Energiequelle andererseits.

Wesentlich im Hinblick auf den Aspekt der biogenen Energiegewinnung und -nutzung ist dabei der Sachverhalt, dass Biomasse als einzige erneuerbare Kohlenstoffquelle für energetische Erzeugnisse wie beispielsweise Kraftstoffe, organische Chemieprodukte, Wärme oder auch Strom zur Verfügung steht. Energetisch relevant sind dabei die in der Molekülstruktur der Biomassesubstanz enthaltenen Kohlenstoff- und Wasserstoffatome als klassische Trägerelemente der Energie, die in jeder Art von natürlichem Brennstoff, so auch in den herkömmlichen fossilen Energiequellen in Form von Erdöl, Erdgas und Kohle auftreten.

Wird vornehmlich auf den Bereich der trockenen Biomasse fokussiert, so ist der Begriff „Stroh“ als Synonym für sämtliche schnellwachsenden, dünnwandigen und daher schnelltrocknenden (Rest-)Biomassearten mit hohen Asche-, Chlor- und Kaliumgehalten aufzufassen. Weitere strohähnliche Restbiomassetypen aus der Landwirtschaft stellen u. a. Pflegeheu sowie Kuppelprodukte der Feldfrüchte wie z. B. Sonnenblumenstengel, Kartoffel- und Rübenkraut, Hülsenfrucht- und Rapsstroh oder Zuckerrohrbagasse dar.

Eine derartige Diversizität an biogenen Roh- und Reststoffen erfordert in verfahrenstechnischer Hinsicht ein ebenso breit gefächertes Spektrum an diesbezüglichen Verarbeitungs- und Nutzungsprozessen. Die neben der herkömmlichen Verbrennung derzeit noch am häufigsten anzutreffende biotechnologische Verfahrensvariante zur Transformation komplex zusammengesetzter organischer Abfälle in einfache und gleichzeitig universell verwendbare biogene Energieträger besteht in der mikrobiellen Umwandlung von Biomasse zu Methan oder Alkohol. Die gesamte Bandbreite der verschiedenen, nach dem jetzigen Stand der Technik möglichen Umsetzungsprozesse im Rahmen der vornehmlich industriellen Nutzung von Biomasse ist schematisch in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.