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在化石能源大量使用之前，生物能源在人类能源利用史上一直处于主导地位。即使在今天的一些发展中国家，高达90%的能源消耗仍是由生物质能供给的。随着能源危机的加重及化石燃料大量排放温室气体造成的生态环境持续恶化，许多国家开始重新关注生物能源并不同程度地实施了生物液体燃料的生产与利用促进政策。
研究发现，与石油相比，不同的生物燃料在温室气体减排上的作用千差万别。视生产原料和加工方法不同，一些生物燃料排放的温室气体甚至超过化石燃料。提高生物燃料产量引发的直接或间接的土地用途转变，也会产生温室气体，如将森林草场转为作物种植便释放了土壤中贮藏的碳。
能源作物生产过程中为了达到一定的经济产量而转变土地利用方式并进行集约化生产，农业生产技术也相应影响着土壤、水和农田生物多样性的变化，可能造成诸如水土流失、土壤碳库破坏等所附带的环境成本。我国生物燃料发展较晚，相关研究相对薄弱，加强生物燃料产业发展研究，阐明生物燃料发展对环境的影响，无疑有利于促进我国生物燃料产业的健康发展。
生物燃料生产传统上以淀粉和糖类为生物质原料经过化学发酵而生产生物乙醇，或以油料作物和树种为原料加工生物柴油，工艺简单、经济可行，一般归结为代生物燃料技术。
研究认为，尽管效益各不相同，但生物液体燃料均能在一定程度上减少温室气体的排放。其中，巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇的温室气体减排效益好，相比化石能源其温室气体排放可以减少70%～90%；而以木质纤维素为原料的第二代生物燃料加工技术是值得期待的新技术，一旦突破技术瓶颈，其应用前景极为广阔；；欧盟以甜菜与油菜籽为原料生产生物柴油的温室气体减排效益在40%～60%之间；；美国以玉米为原料生产燃料乙醇的温室气体减排效益只有10%左右。
近年来，随着生物燃料的快速发展，市场对能源作物需求远远超过了对农产品的需求，能源作物的大规模种植造成土地利用方式的转变，农田、甚至林地、草场大规模用来种植能源作物，而这种土地利用方式的转变造成的潜在影响。
