生物质的物理转变主要是指生物质致密成型，是生物质能利用技术的一个重要方面。所谓生物质致密成型就是将生物质粉碎至一定的粒度，在一定条件下，挤压成一定形状。其粘接力主要是靠挤压过程所产生的热量，使得生物质中木质素产生塑化粘接，或为了降低其成型条件而添加一定量的粘结剂。成型物可进一步碳化制成木碳，也可作为其化学转变的基础。生物质致密成型解决了生物质形状各异、堆积密度小且较松散、运输和贮存使用不方便的问题，提高了生物质的使用效率与使用范围。
生物质化学转变主要包括直接燃烧、液化、气化、热解四个方面。
(1)生物质直接燃烧是生物质能最早被利用的传统方法，就是将生物质直接作为燃料燃烧转换成能量的过程。燃烧过程所产生的能量可用于发电或供热。生物质直接作为燃料燃烧具有许多优点：①资源化，使生物质真正成为能源，而不是产生能源产品替代物的原料；②减量化，减少了生物质利用后剩余物的量；③无害化，直接燃烧生物质不会造成环境问题，真正达到了能源利用的无害化，比如农林废弃物可以经过秸秆颗粒机、木屑颗粒机压制成生物质颗粒燃料。
(2)生物质液化液化是指通过化学生物方式将生物质转变成液体产品的过程。液化技术主要有直接液化和间接液化两类。直接液化就是在较高的压力下液化，故又称高压液化，可作为汽车用燃料或进一步分离加工成化工产品。间接液化就是把生物质气化后，再进一步合成为液体产品，或采用水解法把生物质中的纤维素、半纤维素转化为多糖，然后再用生物技术发酵成酒精。生物质液化可以制取甲酵、乙醇、液化油等产品。
(3)生物质气化生物质气化是在高温下部分氧化的转化过程。该过程是直接向生物质通入气化剂（空气、氧气或水蒸汽），生物质在缺氧的条件下转变为小分子可燃气体的过程。所用气化剂不同，得到的气体燃料也不同。目前应用最广的是用空气作为气化剂，产生的可燃气体主要用于居民烹调、锅炉燃料和发电。通过生物质气化得到的可燃气，可进一步转变为甲醇或提炼得到氢气。
(4)生物质热解 生物质在隔绝或少量供给氧气的条件下加热分解的过程，通常称之力热解。热解就是利用热能切断生物质大分子键，使之转变为小分子物质的过程。热解优于水解在于生物质中的碳氢化合物都可以转变为能源形式，而水解过程中木质素未发生反应。这种热解过程可以得到产品有气体、液体、固体。其比例根据不同的工艺条件而发生变化。由于液体产品容易运输和贮存，所以最近国内外开发了快速热解技术，即瞬时裂解，制取液体燃料油，液化油得率以干物质计可达70%以上。
生物质的生物转变主要是通过发酵或水解发酵工艺来制取甲烷气和乙醇等化工产品以及氢气等清洁能源的转变过程。
