Okoljska biotehnologija je področje znanosti in inženiringa, ki uporablja organske in žive sisteme za čiščenje okoljskih odpadkov, preprečevanje onesnaževanja z razvojem zelenih tehnologij in izboljšanje industrijskih procesov, kot je proizvodnja bioplastike in biogoriv z encimskim delovanjem. Področje okoljske znanosti in tehnologije postaja vse bolj široko zasnovano, saj industrije iščejo učinkovitejše in manj onesnaževalne metode proizvodnje, da bi bile v skladu z vladnimi predpisi. Eno od glavnih področij, na katero se okoljska biotehnologija osredotoča od leta 2011, vključuje sanacijo starega industrijskega onesnaženja, kot je onesnaženje tal ali podzemne vode s strupenimi kovinami. Koristni komercialni razvoj vključuje bio rudarstvo, proizvodnjo biogoriv in bioplastike ter mikrobno čiščenje tokov odpadne vode.
Številne sodobne države imajo okoljske biotehnološke raziskovalne centre, ki so javno in zasebno financirani za napredek okoljske znanstvene tehnologije. Primeri teh vključujejo Environmental Biotechnology Cooperative Research Center (EBCRC) v Avstraliji, ki se osredotoča na nadzor industrijskega onesnaževanja, in Center za okoljsko biotehnologijo (CEB) v ZDA, ki raziskuje hidrološke in mikrobne sisteme, ki se nanašajo na vprašanja podnebnih sprememb in sanacija okolja z uporabo bioloških procesov. Medtem ko večina teh raziskav tradicionalno vključuje znanosti o življenju mikrobiologije in kmetijske raziskave, ima tudi kemijsko inženirstvo vse pomembnejšo vlogo na tem področju. To je posledica dejstva, da je znano, da so številne sintetične industrijske spojine ksenobiotične, ki se kopičijo v ekosistemih in živih organizmih, saj jih naravni procesi sčasoma ne razgradijo zlahka.
Med najpomembnejšimi okoljskimi tehnološkimi rešitvami, ki jih ponujajo raziskave in razvoj okoljske biotehnologije, je proizvodnja surovin na osnovi odpadkov. Surovine so neuporabni materiali, proizvedeni z enim industrijskim postopkom, ki lahko dobijo dodatno vrednost v drugem procesu, namesto da bi bili onesnaževalo okolja in odpadni proizvod tako v materialnih kot energetskih stroških. Razvoj sistemov surovin je bil najbolj raziskan za proizvodnjo etanolnega goriva in s stranskimi proizvodi, ki nastajajo v papirni industriji. Odpadke lesne celuloze in lubja iz proizvodnje papirja je mogoče uporabiti za fermentacijo biogoriv, pa tudi materiale, kot so odpadno rastlinsko olje (WVO) iz komercialnih restavracijskih verig, zeleni odpadki iz občin in odpadki pridelkov iz proizvodnje sladkornega trsa in pese.
Druge vrste surovin vključujejo koruzni štedilnik, stranski produkt odpadne koruze, ki se lahko uporabi za proizvodnjo etanola, in sojino milnico, stranski produkt proizvodnje sojinega olja, ki se lahko uporablja za proizvodnjo biodizla. Okoljska biotehnologija si prizadeva tudi za izkoriščanje virov in zemljišč, ki nimajo neposredne vrednosti pri proizvodnji hrane. To vključuje gojenje rastlin, ki dobro uspevajo z namakanjem s slano vodo v obalnih oceanskih ali puščavskih regijah, kjer tipični pridelki hrane ne morejo preživeti. Halofiti, vključno s Salicornia bigelovii, ki je vrsta pritlikave slanice, so primeri rastlin, ki proizvajajo biogoriva, primerljive s tistimi, ki jih je mogoče izdelati iz soje in drugih zrn na osnovi oljnic.