Biotehnologija okoliša je područje znanosti i inženjerstva koje koristi organske i žive sustave za čišćenje okolišnog otpada, sprječavanje onečišćenja razvojem zelenih tehnologija i poboljšanje industrijskih procesa kao što je proizvodnja bioplastike i biogoriva putem enzimskih djelovanja. Područje znanosti o okolišu i tehnologije postaje sve šire utemeljeno jer industrije traže učinkovitije i manje onečišćujuće metode proizvodnje kako bi bile u skladu s državnim propisima. Jedna od glavnih arena na koju je biotehnologija okoliša usredotočena od 2011. uključuje sanaciju starog industrijskog onečišćenja poput onečišćenja tla ili podzemnih voda otrovnim metalima. Korisni komercijalni razvoji uključuju biominsku eksploataciju, proizvodnju biogoriva i bioplastike te mikrobnu obradu tokova otpadnih voda.
Mnoge moderne nacije imaju istraživačke centre ekološke biotehnologije koji se javno i privatno financiraju za unapređenje tehnologije znanosti o okolišu. Primjeri za to uključuju Zajednički istraživački centar za biotehnologiju okoliša (EBCRC) u Australiji koji je usmjeren na kontrolu industrijskog onečišćenja i Centar za biotehnologiju okoliša (CEB) u SAD-u koji istražuje hidrološke i mikrobne sustave u vezi s pitanjima klimatskih promjena i sanacija okoliša biološkim procesima. Dok veći dio ovih istraživanja tradicionalno uključuje znanosti o životu mikrobiologije i poljoprivredna istraživanja, kemijsko inženjerstvo također igra sve važniju ulogu u tom području. To je zbog činjenice da je poznato da su mnogi sintetski industrijski spojevi ksenobiotici, akumulirajući se u ekosustavima i živim organizmima budući da se prirodnim procesima tijekom vremena ne može lako razgraditi.
Među najznačajnijim ekološkim tehnološkim rješenjima koje nudi istraživanje i razvoj biotehnologije okoliša je ono za proizvodnju sirovina na bazi otpada. Sirovine su beskorisni materijali proizvedeni jednim industrijskim procesom koji mogu pronaći dodatnu vrijednost u drugom procesu umjesto da budu zagađivač okoliša i otpadni proizvod iu materijalnim i energetskim troškovima. Razvoj sustava sirovina najviše je istražen za proizvodnju etanolnog goriva i kroz nusproizvode nastale u industriji papira. Otpad od drvne celuloze i kore iz proizvodnje papira može se koristiti za fermentaciju biogoriva, kao i materijala poput otpadnog biljnog ulja (WVO) iz komercijalnih lanaca restorana, zelenog otpada iz općina i otpada od usjeva iz proizvodnje šećerne trske i repe.
Ostale vrste sirovina uključuju kukuruzni stover, nusproizvod otpadnog kukuruza koji se može koristiti za stvaranje etanola, i sojini sapun, nusproizvod proizvodnje sojinog ulja koji se može koristiti za stvaranje biodizelskog goriva. Biotehnologija okoliša također nastoji iskoristiti resurse i zemljište koji nemaju izravnu vrijednost u proizvodnji hrane. To uključuje uzgoj biljaka koje dobro rastu uz navodnjavanje slanom vodom u obalnim oceanskim ili pustinjskim regijama gdje tipične prehrambene kulture ne mogu preživjeti. Halofiti, uključujući Salicornia bigelovii, koja je vrsta patuljaste slanke, primjeri su biljaka koje proizvode prinose biogoriva usporedive s onim što se može napraviti od soje i drugih žitarica na bazi uljarica.