Biobutanol adalah salah satu jenis biofuel yang berupa alkohol karbon berantai 4 dan dihasilkan dari proses fermentasi dari biomassa. Struktur dari biobutanol sendiri adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sehingga membuat senyawa ini menjadi senyawa yang non-polar. 

Biobutanol sering digunakan sebagai sumber bahan bakar dan lebih digemari dibandingkan dengan penggunaan bioetanol karena sifat-sifatnya yang tidak higroskopis, tidak menyebabkan korosi, memiliki nilai kalor yang tinggi, memiliki volatilitas yang rendah, serta memiliki energy density dan energy content yang serupa dengan bensin. Mikroba yang secara umum digunakan adalah mikroba yang memiliki genus Clostridium dalam proses ABE; namun genus ini rentan untuk terkontaminasi sehingga terdapat banyak mikroba yang telah digunakan juga.

Secara umum, proses produksi akan biobutanol menggunakan prinsip anaerobic fermentation. Anaerobic fermentation adalah suatu metode fermentasi dengan menggunakan agen mikroba untuk melaksanakan proses fermentasi bahan-bahan organik pada kondisi anaerobik. Anaerobic fermentation pada umumnya menggunakan metode ABE (acetone-butanol-ethanol) dengan rasio setiap komponen adalah 3:6:1.

Adapun untuk substrat sendiri dapat diklasifikasikan menjadi beberapa generasi:

1. Generasi pertama: tebu, biji cereal, sisa makanan

2. Generasi kedua: jerami, gandum, limbah pertanian, serpihan kayu, sisa biji-bijian (lignoselulosa)

3. Generasi ketiga: alga

Akan tetapi, terdapat kekurangan dari prinsip ABE yang sudah ada, yaitu:

• Harga substrat yang mahal

• Selektivitas butanol yang rendah

• Titer butanol yang rendah

• Rendahnya yield butanol

• Produktivitas butanol yang rendah

• Toleransi O2 yang rendah

• Degenerasi kultur

Aplikasi dari penggunaan biobutanol pada industri adalah sebagai berikut.

• Bahan bakar kendaraan

• Pelarut industrial

• Bahan baku kimiawi

• Industri cat/coatings

• Resin

• Plasticizer

• Obat-obatan

• Ekstraktan food grade

• Senyawa intermediet

• Herbisida

Beberapa tahun terakhir ini, sedang dilakukan pengembangan untuk mengoptimalkan hasil dari biobutanol, salah satunya adalah dengan mikroalga untuk pengembangan, karena mikroalga menawarkan keuntungan yang membuatnya jauh lebih superior dibandingkan biobutanol generasi kedua, seperti:

• Efisiensi fotosintesis yang lebih tinggi

• Life cycle yang pendek

• Persyaratan nutrisi yang sederhana