Biotehnologija se za predelavo hrane in zdravil uporablja že tisočletja. Kvas je bil pogosto del peke kruha, pa tudi fermentacije sladkorja v alkohol. Znanstveniki, ki delajo v bioprocesnem inženirstvu, običajno združujejo tehnologijo in organske materiale v farmacevtski, živilskopredelovalni in kmetijski industriji. Biologijo je mogoče uporabiti za številne industrijske procese, kot so proizvodnja plastike, proizvodnja goriva in obdelava odpadkov. Genetski inženiring in nanotehnologija sta pogosto povezana tudi z bioprocesnim inženiringom.
Bakterije, encime, beljakovine in različne druge biološke materiale je mogoče predelati v proizvodnih obratih. Oprema, kot so rezervoarji, črpalke, rotorji in ventili, se običajno uporablja v bioprocesnem inženirstvu za delo s temi snovmi. Organizme, kot so bakterije, je mogoče izdelati tako, da proizvajajo inzulin za ljudi s sladkorno boleznijo, medtem ko se sladkorji lahko sintetizirajo pri izdelavi proizvodnih količin koruznega sirupa ali brezalkoholnih pijač, na primer.
Prizadevanja bioprocesnega inženirstva so omogočila tudi razvoj biološko razgradljive plastike, ki jo je mogoče izdelati tudi iz obnovljivih snovi. Encimi, ki jih naravno najdemo v ljudeh in drugih organizmih, je mogoče dodati industrijskim procesom in omogočiti, da ti potekajo brez znatnega segrevanja ali hlajenja. Olja in maščobe je mogoče predelati v industrijskem okolju, medtem ko lahko raziskovalci razvijejo reakcije z organskimi materiali. Biološka obdelava odpadkov včasih pomaga pri čiščenju vode, odstranjevanju plina in čiščenju vonjav.
Kmetijstvo je še eno področje, na katerega je vplivalo bioprocesno inženirstvo. Včasih se kombinira z genetiko za pridelavo pridelkov z beljakovinami, ki pomagajo v boju proti škodljivcem. Lahko se proizvajajo tudi rastline, ki sintetizirajo beljakovine, primerne za humano medicino. Biotehnologija je poleg razvoja računalniških baz podatkov o proteinskih sekvencah v deoksiribonukleinski kislini (DNK) vključevala tudi preslikavo človeškega genoma.
Poleg genske terapije in proizvodnje cepiv je nanotehnologija ali manipulacija organskih in anorganskih spojin na molekularni ravni pogosto integrirana z bioprocesnim inženiringom. Takšne raziskave lahko pomagajo pri uporabi delovanja celic, na primer z integracijo teh molekul s sposobnostjo ustvarjanja električne energije ali shranjevanja podatkov. Raziskovalci si prizadevajo razumeti, kako spremeniti delovanje celic za opravljanje učinkovitih nalog.
Bioprocesni inženiring se izvaja v številnih laboratorijih in različne univerze ponujajo predmet kot študijsko področje. Na tem področju je mogoče pridobiti diplomo in pogosto so na voljo delovna mesta v različnih disciplinah. Kemija, procesno inženirstvo, mikrobiologija in drugi predmeti se običajno učijo, da pridobijo znanje, potrebno za delo v laboratoriju za bioprocesno inženirstvo.