Bioplynem se rozumí směs plynů vznikající při anaerobní fermentaci organického materiálu. Fermentaci provádějí v uzavřených fermentorech při dosti vysoké teplotě (cca 55°C) metanové bakterie. Nejvýznamnější součástí bioplynu je hořlavý metan (CH4), který u kvalitního bioplynu tvoří nejméně 60%. Bioplyn se spaluje ve spalovacích pístových motorech s generátorem, tím se vyrábí elektrická energie. Alternativně se může bioplyn čistit od ostatních plynných příměsí, tím se zvyšuje obsah metanu až na kvalitu zemního plynu (cca 96% metanu), a vtláčet přímo do distribuční sítě zemního plynu, případně se může po stlačení používat na pohon vozidel stejně jako CNG (compressed natural gas).
Bioplynové stanice (BPS) se v praxi dělí podle zpracovávaného substrátu na zemědělské a komunální. Zemědělské BPS zpracovávají nejčastěji kukuřici, kukuřičnou siláž či chlévskou mrvu, komunální pak směsi biologicky rozložitelného komunálního odpadu (BRKO), často spolu s odpadem z čističek odpadních vod - přebytečným aktivovaným kalem. V podstatě se dá v bioplynové stanici zpracovat jakýkoli biologický materiál, baktérie si poradí.
Často řešeným problémem u BPS je zápach. Ve skutečnosti však kvalitně navržená, zodpovědně provozovaná bioplynová stanice zapáchá podstatně méně než průměrná ČOV - zápach bývá problémem výhradně špatně vedených BPS.
Odpadem z BPS je tzv. digestát, který se po hygienizaci používá jako organické hnojivo, případně se jeho tuhá složka dále zpracovává, vysouší a spaluje jako spalitelná biomasa (stále obsahuje dostatek spalitelných organických látek, zejm. celulózy).