Biogaz powstaje w wyniku rozkładu materii organicznej, takiej jak ścieki, produkty uboczne pochodzenia zwierzęcego i odpady stałe z rolnictwa i innych gałęzi przemysłu. Podstawowymi źródłami biogazu są wysypiska śmieci, chów zwierząt gospodarskich i oczyszczalnie ścieków.
Głównym użytecznym składnikiem biogazu jest metan, który powstaje podczas rozkładu materii organicznej w nieobecności tlenu, wraz z dwutlenkiem węgla i śladowymi gazami, takimi jak wodór. Po oczyszczeniu można go wykorzystać do produkcji energii elektrycznej lub do zasilania pojazdów. Produkcja biogazu na składowiskach odbywa się pod ziemią, a składowisko musi mieć głębokość co najmniej 40 stóp, aby je utrzymać. Pozyskiwanie biogazu ze składowisk zawierających co najmniej milion ton odpadów jest praktyczne. Biogaz wytwarzany na wysypiskach jest wykorzystywany głównie do wytwarzania energii elektrycznej.
Operacje hodowlane, w przeciwieństwie do składowisk, wymagają specjalnych pojemników do fermentacji do produkcji biogazu. Najczęściej używają obornika zwierzęcego. Produkowany przez nich biogaz często jest wykorzystywany w pojazdach. Istnieje znacznie większa zdolność do produkcji biogazu w operacjach związanych z hodowlą zwierząt niż obecnie wykorzystywana. Ścieki muszą być traktowane podobnie do produkcji biogazu, ale są również w niedostatecznym stopniu wykorzystywane. W 2014 r. Tylko około 1500 oczyszczalni ścieków produkuje energię elektryczną z ogólnej liczby ponad 16 000.
