Việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất sinh khối là quá trình nuôi cấy vi sinh vật để thu được một lượng lớn tế bào của chúng. Lượng "sinh khối" này được dùng cho rất nhiều mục đích quan trọng trong đời sống và sản xuất:

1. Sản xuất thức ăn và thực phẩm (Protein đơn bào)
Đây là một trong những ứng dụng phổ biến nhất. Sinh khối vi sinh vật (như tảo xoắn Spirulina, nấm men) chứa hàm lượng protein rất cao, dùng để:

Thực phẩm cho người: Làm thực phẩm chức năng, bột dinh dưỡng hoặc bánh kẹo bổ sung đạm.
Thức ăn chăn nuôi: Thay thế các nguồn protein đắt đỏ từ động vật (bột cá) hoặc thực vật (đậu nành) trong nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi gia súc, gia cầm.
2. Sản xuất các chất có hoạt tính sinh học
Thay vì thu lấy xác tế bào, đôi khi người ta thu sinh khối để chiết xuất các hợp chất quý bên trong:

Y học: Chiết xuất kháng sinh (như Penicillin từ nấm mốc), sản xuất vaccine, enzyme, và các hormone (như Insulin).
Nông nghiệp: Chiết xuất các chất kích thích sinh trưởng hoặc thuốc trừ sâu sinh học giúp cây trồng phát triển và chống lại sâu bệnh.
3. Sản xuất men vi sinh (Probiotics)
Sinh khối chứa các vi sinh vật còn sống được dùng để tạo ra các sản phẩm hỗ trợ tiêu hóa:

Sức khỏe con người: Làm các loại men tiêu hóa, sữa chua, hoặc thực phẩm chức năng giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột.
Thủy sản: Dùng làm chế phẩm sinh học xử lý nước ao nuôi và cải thiện hệ tiêu hóa cho tôm, cá.
4. Xử lý ô nhiễm môi trường
Sinh khối vi sinh vật được nhân lên với số lượng lớn để "làm sạch" môi trường:

Xử lý nước thải: Vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ độc hại trong nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
Cải tạo đất: Cung cấp vi sinh vật cố định đạm hoặc phân giải lân để làm đất màu mỡ hơn.
5. Sản xuất năng lượng sinh học
Sinh khối vi sinh vật cũng có thể được chuyển hóa để tạo ra năng lượng sạch:

Sản xuất nhiên liệu sinh học như ethanol, biodiesel hoặc khí biogas để thay thế các loại nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt.

Tóm lại: Sinh khối vi sinh vật được coi là một "nhà máy tí hon" giúp con người giải quyết các vấn đề về thiếu hụt lương thực, chăm sóc sức khỏe và bảo vệ môi trường.