Biotechnologie wird seit Jahrtausenden zur Verarbeitung von Lebensmitteln und Medizin eingesetzt. Hefe war oft Teil der Brotherstellung sowie der Vergärung von Zucker zu Alkohol. Wissenschaftler, die in der Bioverfahrenstechnik arbeiten, kombinieren typischerweise Technologie und organische Materialien in der Pharma-, Lebensmittel- und Agrarindustrie. Die Biologie kann auf viele industrielle Prozesse angewendet werden, beispielsweise bei der Kunststoffherstellung, der Kraftstoffherstellung und der Abfallbehandlung. Gentechnik sowie Nanotechnologie werden häufig auch in die Bioverfahrenstechnik integriert.
Bakterien, Enzyme, Proteine und verschiedene andere biologische Materialien können in Produktionsanlagen verarbeitet werden. In der Bioverfahrenstechnik werden typischerweise Geräte wie Tanks, Pumpen, Laufräder und Ventile verwendet, um mit diesen Stoffen zu arbeiten. Organismen wie Bakterien können so verändert werden, dass sie Insulin für Menschen mit Diabetes produzieren, während Zucker synthetisiert werden können, um beispielsweise Maissirup oder Erfrischungsgetränke in Produktionsmengen herzustellen.
Die Bemühungen der Bioverfahrenstechnik haben auch die Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe ermöglicht, die auch aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden können. Enzyme, die natürlicherweise in Menschen und anderen Organismen vorkommen, können industriellen Prozessen zugesetzt werden und diese ohne nennenswerte Erwärmung oder Kühlung ablaufen lassen. Öle und Fette können im industriellen Umfeld verarbeitet werden, während Forscher Reaktionen mit organischen Materialien entwickeln können. Die biologische Abfallbehandlung hilft manchmal bei der Reinigung von Wasser, der Entfernung von Gasen und der Beseitigung von Gerüchen.
Die Landwirtschaft ist ein weiterer Bereich, auf den die Bioverfahrenstechnik Einfluss genommen hat. Es wird manchmal mit Genetik kombiniert, um Pflanzen mit Proteinen zu produzieren, die bei der Bekämpfung von Schädlingen helfen. Auch Pflanzen, die für die Humanmedizin geeignete Proteine synthetisieren, können hergestellt werden. Die Biotechnologie hat neben der Entwicklung von Computerdatenbanken der Proteinsequenzen in Desoxyribonukleinsäure (DNA) auch die Kartierung des menschlichen Genoms involviert.
Neben der Gentherapie und der Impfstoffherstellung wird die Nanotechnologie oder die Manipulation organischer und anorganischer Verbindungen auf molekularer Ebene häufig in die Bioverfahrenstechnik integriert. Solche Forschungen können helfen, die Funktionsweise von Zellen zu nutzen und diese molekular mit der Fähigkeit zu verbinden, Strom zu erzeugen oder Daten zu speichern. Forscher arbeiten daran zu verstehen, wie die Funktion von Zellen verändert werden kann, um effiziente Aufgaben zu erfüllen.
Bioverfahrenstechnik wird in vielen Labors betrieben und verschiedene Universitäten bieten das Fach als Studienfach an. Ein Abschluss kann innerhalb des Bereichs erworben werden, und Jobs in verschiedenen Disziplinen sind oft verfügbar. Chemie, Verfahrenstechnik, Mikrobiologie und andere Fächer werden in der Regel studiert, um die notwendigen Kenntnisse für die Arbeit in einem bioverfahrenstechnischen Labor zu erwerben.