生物質氣化是一種成熟的技術途徑，它使用一個受控的過程，包括熱量、蒸汽和氧氣，將生物質轉化為氫和其他產品，而不需要燃燒。由于不斷增長的生物量可以從大氣中去除二氧化碳，因此使用生物質氣化爐的凈碳排放量可以很低，特別是如果再加上長期的碳捕獲、利用和儲存。用于生物燃料的氣化工廠機械設備正在建設和運營，可以為氫生產提供實踐和經驗教訓。美國能源部(U.S. Department of Energy)預計，生物質氣化將在近期內投入使用。

生物質顆粒是一種可再生的有機資源，包括農業作物殘體(如玉米秸稈或麥秸)、森林殘體、垃圾顆粒、能源專用作物(如柳枝稷或柳樹)、有機城市固體廢物和動物廢物。這種可再生資源可以通過氣化生產氫氣和其他副產品。

氣化是在高溫(>700°C)下將有機或化石碳質材料轉化為一氧化碳、氫氣和二氧化碳的過程，不需要燃燒，只需控制氧氣和/或蒸汽的量。然后一氧化碳與水發生反應，通過水煤氣轉換反應生成二氧化碳和更多的氫。吸附器或特殊的膜可以將氫氣從這種氣流中分離出來。

熱解是生物質在缺氧條件下的氣化過程。一般來說，生物質不像煤那么容易氣化，而且它在氣化爐排出的混合氣體中產生其他碳氫化合物;當不使用氧氣時尤其如此。因此，通常必須采取額外的步驟，在催化劑的作用下改造這些碳氫化合物，以生成一種由氫、一氧化碳和二氧化碳組成的清潔合成氣混合物。然后，就像在制氫的氣化過程中一樣，轉換反應步驟(用蒸汽)將一氧化碳轉化為二氧化碳。產生的氫被分離和提純。