Biotechnologijos buvo naudojamos maisto ir vaistų perdirbimui tūkstančius metų. Mielės dažnai buvo duonos gaminimo dalis, taip pat cukraus fermentacija iki alkoholio. Mokslininkai, dirbantys bioprocesų inžinerijos srityje, paprastai derina technologijas ir organines medžiagas farmacijos, maisto perdirbimo ir žemės ūkio pramonėje. Biologija gali būti taikoma daugelyje pramonės procesų, tokių kaip plastiko gamyba, kuro gamyba ir atliekų apdorojimas. Genų inžinerija, taip pat nanotechnologijos, dažnai yra integruota ir su bioprocesų inžinerija.
Gamybos įrenginiuose gali būti apdorojamos bakterijos, fermentai, baltymai ir įvairios kitos biologinės medžiagos. Įranga, tokia kaip rezervuarai, siurbliai, sparnuotės ir vožtuvai, paprastai naudojama biologinių procesų inžinerijoje dirbti su šiomis medžiagomis. Tokie organizmai kaip bakterijos gali būti sukurti taip, kad gamintų insuliną diabetu sergantiems žmonėms, o cukrus gali būti sintetinamas gaminant, pavyzdžiui, kukurūzų sirupo ar gaiviųjų gėrimų gamybos lygį.
Bioprocesų inžinerijos pastangos taip pat leido sukurti biologiškai skaidų plastiką, kuris taip pat gali būti pagamintas iš atsinaujinančių medžiagų. Fermentai, natūraliai randami žmonėms ir kituose organizmuose, gali būti dedami į pramoninius procesus ir leisti jiems vykti be didelio šildymo ar aušinimo. Aliejus ir riebalai gali būti apdorojami pramoninėje aplinkoje, o mokslininkai gali sukurti reakcijas su organinėmis medžiagomis. Biologinis atliekų apdorojimas kartais padeda išvalyti vandenį, pašalinti dujas ir pašalinti kvapus.
Žemės ūkis yra dar viena sritis, kuriai įtakos turėjo bioprocesų inžinerija. Kartais derinamas su genetika, kad būtų auginami augalai su baltymais, padedančiais kovoti su kenkėjais. Galima gaminti ir augalus, kurie sintetina žmogaus medicinai tinkamus baltymus. Biotechnologijos taip pat apėmė žmogaus genomo kartografavimą, be kompiuterinių dezoksiribonukleino rūgšties (DNR) baltymų sekų duomenų bazių kūrimo.
Be genų terapijos ir vakcinų gamybos, nanotechnologijos arba manipuliavimas organiniais ir neorganiniais junginiais molekuliniu mastu dažnai yra integruotas su bioprocesų inžinerija. Tokie tyrimai gali padėti panaudoti ląstelių veikimą, integruojant šias molekules su galimybe generuoti elektrą arba saugoti duomenis, pavyzdžiui. Tyrėjai stengiasi suprasti, kaip pakeisti ląstelių funkciją, kad būtų galima atlikti veiksmingas užduotis.
Bioprocesų inžinerija atliekama daugelyje laboratorijų, o įvairūs universitetai siūlo šį dalyką kaip studijų sritį. Laipsnį galima įgyti šioje srityje, dažnai yra įvairių disciplinų darbų. Dažniausiai studijuojami chemijos, procesų inžinerijos, mikrobiologijos ir kiti dalykai, norint įgyti žinių, reikalingų darbui bioprocesų inžinerijos laboratorijoje.