Biokraftstoffe lassen sich aus einer großen Anzahl biogener Rohstoffe herstellen, wobei eine Vielzahl an Umwandlungswegen möglich sind. Dennoch sind derzeit nicht alle technischen Möglichkeiten wirtschaftlich und befinden sich zum Teil noch im Entwicklungsstadium. Aufgrund dessen werden die unterschiedlichen Möglichkeiten der Biokraftstofferzeugung in sogenannte Generationen unterteilt. Durch die zur Erzeugung eingesetzte nachwachsende Biomasse gelten Biokraftstoffe als erneuerbar.

Zu den Biokraftstoffen der ersten Generation gehören diejenigen Kraftstoffe, welche schon heute wirtschaftlich sind und daher unter anderem in Tankstellen (rein oder beigemischt) veräußert werden [WeSc17, S.570]. Sie machen somit den größten Anteil (über 99 Prozent) der heute hergestellten Biokraftstoffe aus. Die Biokraftstoffe der ersten Generation kommen bereits seit mehreren Jahrzehnten im Straßenverkehr zum Einsatz. Sie werden aus Stärke, Zucker oder Pflanzenölen gewonnen. Die dazu benötigte Biomasse wird extra für die Kraftstoffgewinnung angebaut [AdFe13, S. 128]. Es wird allerdings nur ein Teil der Anbaupflanzen in Kraftstoffe umgewandelt, der Rest wird als Futtermittel genutzt [UBA22a].
Aufgrund ähnlicher Parameter wie die der konventionellen Kraftstoffe lassen sich diese mit wenigen Modifikationen an der Motorentechnik durch Biokraftstoffe ersetzen. Dabei profitieren die flüssigen Biokraftstoffe zusätzlich von ihrer Kompatibilität mit der bestehenden Tankstelleninfrastruktur. Da für die Biokraftstoffe der ersten Generation nur ein geringer Teil der Pflanze für die Kraftstoffgewinnung nutzbar ist, sind die zu erwartenden Erträge pro Hektar trotz oftmals hohem Düngemitteleinsatz eher gering. Dieser setzt das Treibhausgas N₂O (Lachgas) frei, dessen Treibhausgaspotential dem 298-fachen von Kohlenstoffdioxid (CO₂) entspricht. Betrachtet man die gesamte Prozesskette der Biotreibstoffproduktion, kann beispielsweise die CO₂-Bilanz von Bioethanol aus Mais negativ ausfallen. Ein weiterer Punkt weswegen der Zuspruch für Biokraftstoffe der ersten Generation gesunken ist, war die vermehrte Berichterstattung über Nahrungsmittelkrisen aufgrund der gestiegenen Produktion von Biokraftstoffen. Denn Pflanzen für Biosprit können das Getreide für die Ernährung von Menschen und Tieren verdrängen [Schr20, S.33]. So werden Grundnahrungsmittel wie Mais vermehrt für die oftmals subventionierte Biokraftstoffproduktion genutzt. Der preistreibende Einfluss von Biokraftstoffen auf bestimmte Grundnahrungsmittel, insbesondere Mais, wurde in einigen Studien bestätigt [EPA13, EsAl09]. Bekannt ist diese Problematik unter dem Begriff Tank-oder-Teller"-Debatte. Gegner dieser These machen vor allem Missernten, steigende Kosten für Dünger und Treibstoff sowie leere Lagerbestände für die gestiegenen Preise verantwortlich.

Zuletzt ist fraglich, ob die Einsparung an CO₂-Äquivalenten durch den Einsatz von Biokraftstoffen mögliche CO₂-Opportunitätskosten deckt, welche mit potenziellen CO₂-Speicherungen durch Kohlenstoffsenken auf den Anbauflächen zusammenhängen. So wurde 2022 eine Studie veröffentlich, welche vorlegt, dass die CO₂-Opportunitätskosten höher sind als die Einsparungen [ifeu22].Die oben genannten Nachteile versucht man mit den Biokraftstoffen der zweiten Generation zu reduzieren, da hier die komplette Pflanze zur Kraftstoffproduktion genutzt wird und damit eine deutlich höhere Ausbeute an Kraftstoff pro Hektar Anbaufläche erreicht wird.