Το βιοαέριο αναφέρεται συνήθως σε ένα μείγμα διαφορετικών αερίων που παράγονται από την αποσύνθεση οργανικής ύλης απουσία οξυγόνου. Το βιοαέριο μπορεί να παραχθεί από ακατέργαστες πρώτες ύλες όπως τα αγροτικά απόβλητα, κοπριά, αστικά απόβλητα, φυτική ύλη, βοθρολύματα, πράσινα απόβλητα ή απορρίμματα τροφών. Είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και σε πολλές περιπτώσεις χρησιμοποιεί ένα πολύ μικρό αποτύπωμα άνθρακα.

Το βιοαέριο μπορεί να παραχθεί από αναερόβια πέψη με αναερόβια βακτήρια, που χωνεύει υλικά μέσα σε ένα κλειστό σύστημα, ή ζύμωση βιοδιασπάσιμων υλικών.

Το βιοαέριο είναι κυρίως μεθάνιο (CH₄) και διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) και μπορεί να έχει μικρές ποσότητες από υδρόθειο (H₂S), υγρασία και σιλοξάνια. Τα αέριαμεθάνιο, υδρογόνο και μονοξείδιο του άνθρακα (CO) μπορούν να καούν ή να οξειδωθούν με οξυγόνο.

Αυτή η ενεργειακή απελευθέρωση επιτρέπει στο βιοαέριο να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο· μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιονδήποτε σκοπό θέρμανσης, όπως το μαγείρεμα. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε μια μηχανή αερίου για να μετατρέψει την ενέργεια στο αέριο σε ηλεκτρισμό και θερμότητα.

Το βιοαέριο μπορεί να συμπιεστεί, με τον ίδιο τρόπο που συμπιέζεται το φυσικό αέριο σε συμπιεσμένο φυσικό αέριο και να χρησιμοποιηθεί για να παράσχει ενέργεια σε μηχανές οχημάτων. Στο Ενωμένο Βασίλειο, παραδείγματος χάρη, το βιοαέριο εκτιμάται να έχει τη δυνατότητα να αντικαταστήσει περίπου το 17% του καυσίμου οχημάτων.

Πιστοποιείται ως ανανεώσιμο ενεργειακό υποκατάστατο σε κάποιες περιοχές του κόσμου. Το βιοαέριο μπορεί να καθαριστεί και να αναβαθμιστεί σε πρότυπα φυσικού αερίου, όταν γίνεται βιομεθάνιο.

Η σύσταση του βιοαερίου ποικίλει ανάλογα με την προέλευση της πρώτης ύλης της αναερόβιας χώνευσης.

Το αέριο των χωματερών έχει συγκεντρώσεις μεθανίου, συνήθως, περίπου στο 50%.

Προηγμένες τεχνολογίες επεξεργασίας απορριμμάτων μπορούν να παράξουν βιοαέριο με 55%–75% μεθάνιο, που για αντιδραστήρες με ελεύθερα υγρά μπορεί να αυξηθεί σε 80%-90% μεθάνιο, χρησιμοποιώντας επιτόπιες τεχνικές καθαρισμού αερίου.

Καθώς παράγεται, το βιοαέριο περιέχει υδρατμούς. Ο κλασματικός όγκος του υδρατμού είναι μια συνάρτηση της θερμοκρασίας του βιοαερίου· η διόρθωση του μετρούμενου όγκου του αερίου για το περιεχόμενο των υδρατμών και τη θερμική διαστολή γίνεται εύκολα μέσω απλών μαθηματικών, που δίνουν τον πρότυπο όγκο του ξηρού βιοαερίου.

Το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή ηλεκτρισμού σε εργασίες λυμάτων, σε μια αεριομηχανή συμπαραγωγής (CHP), όπου η αποβαλλόμενη θερμότητα από την μηχανή χρησιμοποιείται άνετα για: θέρμανση του χωνευτήρα, μαγείρεμα, θέρμανση χώρου, θέρμανση νερού και διεργασίες θέρμανσης.

Αν συμπιεστεί το βιοαέριο, μπορεί να αντικαταστήσει το συμπιεσμένο φυσικό αέριο για χρήση σε οχήματα, όπου μπορεί να τροφοδοτήσει μηχανές εσωτερικής καύσης ή κυψέλες καυσίμου και αντικαθιστά πολύ πιο αποτελεσματικά το διοξείδιο του άνθρακα από την κανονική χρήση σε επιτόπιες εγκαταστάσεις CHP.