Eine bis dato noch nicht ausreichend nutzbare Gewinnung von Elektroenergie ist die aus Gewinnung von Biomasse, worunter generell die gesamte Masse an organischem Material verstanden wird. Bisher zählen zu den bevorzugten Rohstoffen Getreide, Mais, Raps, Holz, Stroh, Pflanzenöle, Biogas, Bioabfälle, Exkremente, Algen und einige andere.
Dem zu Grunde liegt der Gedanke, die in der Biomasse durch biochemische Prozesse gespeicherte Sonnenenergie zu nutzen. Bisher ist die Effizienz noch eher gering, obwohl es bereits Versuchsprojekte in Form der so genannten Bioenergiedörfer gibt. Ziel ist es, den gesamten Bedarf an Elektroenergie und mindestens die Hälfte an Wärmeenergie durch die Nutzung von Biomasse zu gewinnen. Die Projekte sind bisher nur räumlich beschränkt und machen auch nur dann Sinn, wenn eine Großteil der Bevölkerung teilnimmt.
Die Vorteile der Bioenergie liegen vor allem darin, dass es sich um eine erneuerbare Energie handelt und der Kohlendioxidhaushalt ausgeglichen gehalten wird, da nur das CO2 freigesetzt wird, was vorher auch gespeichert wurde. Bei der Verwertung von Reststoffen, Abfällen oder organisch belasteten Gewässern, zu deren Behandlung ansonsten ein Energieaufwand nötig wären, ist die Ökobilanz sehr gut.
Kritische Anmerkungen gibt es zu den Investitionskosten und der geringen Effektivität derzeitiger Anlagen. Außerdem ist die Nutzung von Getreide und ähnlichem für die Herstellung etwa von Treibstoffen in einer Welt, in der Menschen verhungern, allein aus moralischer Sicht mehr als fraglich. Trotzdem bleibt die Gewinnung von Elektroenergie aus biologischen Wertstoffen eine Alternative zu den herkömmlichen Varianten der Kohle- und Atomkraftwerke.