A bioenergia compreende toda a energia produzida a partir da biomassa (que representa mais de 80 % da produção de energia neste sector) ou de biocombustíveis. Relativamente a Portugal, o biocombustível em destaque é o biogás, uma mistura de gases produzida pela decomposição biológica da matéria orgânica, na ausência de oxigénio.
A biomassa é toda a matéria orgânica de origem vegetal ou animal capaz de se regenerar num curto espaço de tempo e de um modo sustentável. A biomassa compreende os subprodutos da floresta, agricultura, pecuária e os resíduos orgânicos sólidos urbanos.
Nas centrais de biomassa florestal, produz-se eletricidade através da queima direta da biomassa. Esta queima permite obter energia calorífica que transforma a água no estado líquido em vapor que, por sua vez, é utilizada para mover turbinas e acionar geradores elétricos. Apesar deste processo libertar CO₂ para a atmosfera, o balanço de emissões de CO₂ é nulo, uma vez que as plantas que deram origem ao combustível durante o seu ciclo de vida absorvem quantidades de CO₂ que compensam as emissões.