生物质的直接燃烧是最普通的生物质能转换技术，所谓直接燃烧就是燃料中的可燃成分和氧化剂（一般为空气中的氧气） 进行化合的化学反应过程，在反应过程中放出热量，并使燃烧产物的温度升高。其主要目的就是取得热量。

     生物质气化是以生物质为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作为气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过热化学反应将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。

     生物质热裂解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热降解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。可用于热解的生物质的种类非常广泛，包括农业生产废弃物及农林产品加工业废弃。

     直接液化是把固体生物质在高压和一定温度下直接与氢气反应（加氢），转化为物理化学性质较为稳定的液体燃料的热化学反应过程。一般使用催化剂且具有较高的氢分压，以提高反应速度，改善过程稳定性。

    上述四种转化技术与产物的相互关系如下图所示。