生物塑料是由可再生生物質資源生產的塑料材料,例如植物油脂,玉米淀粉,稻草,木片,鋸末,可回收的食品廢料等。生物塑料可以由農業副產品制成,也可以由使用微生物的廢舊塑料瓶和其他容器制成。 常見的塑料,例如化石燃料塑料(也稱為石油基聚合物)是從石油或天然氣中提取的。并非所有生物塑料都比商品化石燃料衍生的塑料更容易生物降解或生物降解。生物塑料通常衍生自糖衍生物,包括淀粉,纖維素和乳酸。 

塑料是由相同的化學亞基組成的聚合物,稱為單體,以鏈的形式連接在一起。與所有聚合物一樣,塑料的性能由鏈中的單體及其結構中的鏈節和交聯鏈的數量來決定。單體的交聯增加了聚合物的剛性和熱穩定性。顧名思義,塑料可以很容易地模制成各種形狀。聚苯乙烯(聚合苯乙烯,CH2=CHC6H5 )、聚乙烯(聚合乙烯,CH2=CH2 )或聚丙烯(聚合丙烯,CH2=CHCH3 )等塑料被模塑成各種各樣的日常和專業產品,例如,一次性包裝袋、一次性餐具、一次性吸管、咖啡杯、包裝瓶、容器、汽車零件等。

自20世紀初以來,塑料的開發和使用出現了爆炸式的發展,塑料的用途和重要性變得如此之大,以至于很難想象沒有塑料的現代生活。事實上,目前所有的塑料都是通過化學提取和合成從石油中提煉出來的。由于石油基塑料一般不可生物降解,塑料垃圾非常耐用,處理已成為一個嚴重的問題。盡管政府努力鼓勵和支持回收利用,但垃圾填埋場正逐漸被塑料垃圾填滿,這些垃圾也會在環境中堆積。石油塑料的另一個問題是石油資源正在被耗盡;保守人士估計,按照目前的消費速度,地球上所有已知的石油資源在21世紀末之前都將枯竭。鑒于現代生活依賴塑料,石油是一種不可再生的資源,石油產生的塑料廢料污染環境,從長遠來看,生物塑料可以找到一個可持續的解決方案。

1926年,法國研究人員莫里斯·萊莫尼(Maurice Lemoigne)他在對巨大芽孢桿菌的研究工作中發現了第一個已知的生物塑料,即聚羥基丁酸酯(PHB)。 Lemoigne的發現的重要性幾十年來被人們忽略了,這在很大程度上是因為當時石油價格便宜且資源豐富。 1970年代中期的石油危機引起了人們對尋找石油基產品替代品的新興趣。此后,分子遺傳學和重組DNA技術的興起進一步推動了研究,因此,到21世紀初,已經建立了多種生物塑料的結構,生產方法和應用。正在使用或正在研究中的生物塑料包括PHB和聚羥基鏈烷酸酯(PHA),它們都是在專門的微生物中合成的,以及聚乳酸(PLA),它是由植物來源的微生物發酵產生的乳酸單體聚合而成的糖和淀粉。這些塑料中的單體之間的化學鍵的降解是由微生物或水引起的,這使得生物塑料成為制造可生物降解的瓶子和包裝薄膜的高度理想的材料。另外,因為降解產物是天然代謝產物,所以聚合物在醫學應用中是令人感興趣的,例如控釋藥物包裝和可吸收的外科縫合線。

目前,生物塑料在世界塑料總產量中所占的比例很小。商業生產過程困擾于低產量并且昂貴。然而,代謝和基因工程的改進產生了微生物和植物菌株,可以顯著提高產量和生產能力,同時降低總體成本。這些因素,加上不斷上漲的石油價格和日益增長的環境意識,可能會在將來擴大生物塑料的市場。