Biodrivstoff er drivstoff framstilt av biologisk materiale, og de viktigste typene er bioetanol (fra sukkerrør eller mais), biodiesel (fra raps eller soya) og biogass (fra organisk avfall). De fleste moderne biler tåler kun en liten innblanding (5 % i bensin og 7 % i diesel), men det finnes også spesialmodeller som kan kjøre på høyere andeler som E85 (85 % bioetanol) og B30 (30 % biodiesel). Flere land har innført krav om innblanding; EU har som mål at 10 % av transportenergien skal komme fra fornybare kilder innen 2020, mens Norge krever at 3,5 % av drivstoffsalget til veitrafikk er biodrivstoff. Selv om biodrivstoff i prinsippet er CO2-nøytralt, fører dyrking, raffinering og spesielt omlegging av skog (som regnskog) til jordbruk til betydelige klimagassutslipp. Brasil har siden 1980-tallet bygget opp en omfattende infrastruktur for etanolproduksjon fra sukkerrør og er i dag selvforsynt med energi. Det forskes aktivt på å utvinne biodrivstoff med høyt energiinnhold fra billige organiske materialer som avfall og halm, som erstatning for fossilt brensel.