A Engenharia Bioenergética está diretamente relacionada com os recursos bioenergéticos, que são compostos por uma matriz energética baseada em biocombustíveis e bioenergias e que têm por princípio serem renováveis e ambientalmente sustentáveis.
Os recursos bioenergéticos são compostos por biocombustíveis (etanol, biodíesel, biogás, biomassa, entre outros) e bioenergias (eólica, solar, do mar, geotérmica, células de hidrogênio, hidráulica, entre outras).
Assim, primeiramente, poderiam ser utilizados como combustíveis para automóveis e caminhões o etanol, biodíesel, biogás e energia elétrica gerada a partir de recursos bioelétricos. Para os aviões, o etanol. No caso dos navios, o biodíesel, e no dos trens, o biodíesel e a energia elétrica gerada a partir de recursos bioelétricos. No caso da geração de calor poderiam ser utilizadas a biomassa e a energia elétrica gerada a partir de recursos bioelétricos; no caso da geração de eletricidade poderiam ser utilizados os seguintes recursos bioelétricos: etanol, biodíesel, biogás, biomassa e energias: eólica, solar, do mar, geotérmica, células de hidrogênio e hidráulica.
Com isso, vemos que os recursos bioenergéticos de forma geral são uma excelente alternativa para a substituição dos combustíveis fósseis (petróleo, carvão, gás natural, entre outros). É claro que, como em toda a nova tecnologia e/ou biotecnologia, existem alguns pontos a serem discutidos, como o querosene de aviação para aviões a jato e a utilização do etanol como uma das matérias-primas para a indústria petroquímica (etanoquímica), mas nada que com pesquisa e estudo de novas alternativas não seja possível.
É de conhecimento público que muitos dos recursos bioenergéticos já são bastante utilizados como alternativas para a substituição de combustíveis fósseis, não havendo, ainda, a troca em larga escala para os recursos bioenergéticos, tendo em vista que eles são renováveis, ambientalmente sustentáveis e possibilitam a manutenção da qualidade de vida da sociedade contemporânea.