Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft definiert Biomasse als in „pflanzlicher Form gespeicherte Sonnenenergie“. Um sie nutzen zu können, muss das Ausgangsmaterial einen von mehreren Konversionspfaden durchlaufen: die Verkohlung, die Vergasung, die Pyrolyse, die Pressung bzw. Extraktion, die alkoholische Gärung, den anaeroben oder den aeroben Abbau. Im letzten Schritt wird die Biomasse verbrannt, um Strom, Wärme oder Bewegungsenergie zu erzeugen.
Energieträger, die diese Voraussetzungen erfüllen und der Definition von Biomasse entsprechen, sind neben Holz und Pflanzen auch Mist, Gülle, Klärschlamm, Deponiegase und Bioabfälle. Dabei zählen Holz und Dung zu den ältesten Formen der erneuerbaren Energien. Sie werden seit jeher verfeuert, um zu heizen oder zu kochen.
Wissenschaftlich wird Biomasse in zwei Gruppen unterteilt, die primäre und die sekundäre Biomasse. Zur primären Biomasse zählen hauptsächlich Energiepflanzen wie Mais, Raps und Miscanthus (Chinaschilf). Hinzu kommen pflanzliche Reststoffe und Rückstände, also Stroh, Heu, Pflanzenreste, Rest- und Schwachholz.
Den Bereich der sekundären Biomasse decken tierische, menschliche und pflanzliche Reststoffe ab. Die Liste der möglichen Energieträger ist entsprechend lang. Sie reicht von Gülle und Dung über Rückstände von Gemüse und Obst bis hin zu organischen Abfällen aus privaten Haushalten und Gewerbebetrieben sowie Gas aus Deponie- und Kläranlagen.
Eine zweite Gliederung teilt Biomasse in Phytomasse und Zoomasse. Die Unterscheidung erfolgt anhand von Organismen. Phytomasse hat immer einen pflanzlichen Ursprung und ist daher deckungsgleich mit der primären Biomasse. Entscheidend sind hier autotrophe Organismen (teils auch Bakterien), die von anorganischem Material leben (Kohlendioxid, Wasser, Mineralien). Die Zoomasse hingegen ist tierischen Ursprungs. Hier sind heterotrophe Organismen am Werk. Sie benötigen für ihr Wachstum organisches Material.