El punto de partida de una economía basada en la trasformación de recursos biológicos es la creación sustentable de materia (biomasa vegetal) a partir de la energía del sol y el complejo proceso de fotosíntesis, que solo las plantas pueden llevar a cabo. Mediante la fotosíntesis las plantas absorben y almacenan una parte de la energía solar que llega a la tierra. Las células vegetales utilizan la radiación solar para formar sustancias orgánicas muy variadas a partir de sustancias minerales simples, del agua y del CO2 presente en el aire.

En este proceso de transformación de la materia orgánica se generan subproductos que no tienen valor para la cadena nutritiva o no sirven para la fabricación de productos de mercado, pero que pueden utilizarse como combustible en diferentes aprovechamientos energéticos.

La ecuación química de la fotosíntesis es la siguiente, de forma simplificada:

6 H2O +6 CO2 + Luz Solar + Nutrientes → C6H12O6+ 6 O2

Es decir, por cada seis moléculas de dióxido de carbono, con la luz, la planta genera una molécula orgánica (en el ejemplo, glucosa, azúcar) para su estructura y consumo de energía, y seis moléculas de oxígeno gas.

Si se quema esa biomasa para producir energía (por la propia planta, o en el metabolismo de un animal herbívoro que se alimenta de ella, o en una caldera o motor), la ecuación de la combustión es la siguiente, lo inverso de lo anterior, lo que demuestra el balance neutro de la utilización energética de la biomasa:

C6H12O6 + 6O2 → 6H2O+ 6CO2 + Cenizas + Energía

La sostenibilidad de la utilización de la biomasa vendrá entonces de su propia producción (uso de fertilizantes, quema, etc.), de su transporte y de la reutilización de sus cenizas.
Toda sustancia orgánica, para ser considerada como biomasa debe ser generada de forma sostenible. Esto implica que debe utilizarse por debajo de la tasa de renovación (cantidad producida por unidad de tiempo), no incluyendo por tanto a productos como los combustibles fósiles, que sí tienen un primer origen en los compuestos formados en la fotosíntesis, pero se usan muy por encima de su tasa de renovación (pues el petróleo y el carbón son restos fósiles de plantas y árboles que tardaron millones de años en formarse).

El término bioeconomía como un paradigma de la ciencia económica es un concepto novedoso. Sin embargo, el cultivo de biomasa para obtener alimentos, energía y materiales ha sido la principal actividad del hombre a lo largo de la historia. Con los productos de las plantas el hombre ha podido obtener diferentes alimentos; generar la energía necesaria para cocinarlos, para calefaccionarse o defenderse de ataques de otros hombres o animales; y para la obtención de materiales que le permitían construir refugios, viviendas, armas, etc.

La importancia que ha tenido y tiene el cultivo de plantas hizo que haya sido ha sin duda, uno de los principales campos de investigación del hombre a lo largo de la historia. De las actividades manuales pasamos rápidamente a la mecánica, la hidráulica, la hidrostática, la electrónica y la robotización hoy son términos comunes que se encuentran en la maquinaria utilizada para el cultivo de plantas y en nada se parece a los métodos de producción de años atrás. Máquinas seguras, confortables, con mínimas pérdidas y gran capacidad de trabajo, han dejado de lado para siempre la ardua tarea las actividades rurales manuales. La producción de estas herramientas son una parte fundamental de la bioecomía. Sin ellas hoy sería imposible abastecer el flujo de biomasa necesario para sus transformaciones en productos de mayor valor.

Podemos identificar 3 tipos de biomasa vegetal: la agrícola, la forestal y la acuicultura vegetal.