La fermentation anaérobie est l'un des processus qui contribue à la dégradation des matières organiques mortes et à leur transformation en éléments simples gazeux et minéraux. Elle se déroule en anaérobiose c'est à dire en l'absence totale d'air et d'oxygène. L'un des résultats est la formation de "biogaz" qui est combustible, mélange de CO2 et CH4. C'est donc un processus naturel sous l'action de bactéries.

Les enceintes dans lesquelles se déroule la fermentation sont soit dénommées fermenteurs, réacteurs ou digesteurs. Ce sont des cuves recouvertes d'un couvercle sous lequel s'accumule le biogaz qu'on soutire au fur et à mesure qu'il est produit.
Les proportions respectives de méthane et de CO2 dépendent de la nature des matières fermentées : déjections animales ou ordures ménagères. En général, le biogaz produit contient entre 55 et 65% de méthane.

Les gisements utilisés pour la filière biogaz sont :
- les centres d'enfouissement des déchets
- les stations d'épuration industrielles et municipales
- la méthanisation des déchets urbains
- les déchets agricoles.
Le biogaz agricole reste encore très peu valorisé en France alors que le gisement est important puisque selon Observer'ER, les déjections d'élevage représentent l'équivalent d'une production de 683 000 tonnes de méthane en 2007.

Le biogaz, une fois épuré de son CO2, de son eau et de son hydrogène sulfuré H2S est quasiment identique au méthane comprimé ou Gaz Naturel pour Véhicule (GNV). L'autonomie est réduite mais les polluants atmosphériques rejetés sont faibles avec un bruit limité, ce qui en fait un carburant idéal pour les transports urbains.

Dans le monde
16 millions de foyers cuisinent et éclairent leur habitation grâce au biogaz (REN21, 11/2005).

En Europe
L'énergie produite par la combustion de biogaz est estimée à 14 593,8 GWh en 2005, l'Allemagne, le Royaume-Uni, l'Italie et l'Espagne sont les pays les plus productifs (EurObserv'ER, 2006)
En Allemagne en 2006, 3 500 unités de biogaz produisaient 1 215 MWe, soit 550 Mwe de plus que 2005.

En France
La production est estimée à 460 GWh en 2005 (EurObserv'ER, 2006).
Le biogaz agricole reste encore très peu valorisé en France alors que le gisement est important puisque selon Observer'ER, les déjections d'élevage représentent l'équivalent d'une production de 683 000 tonnes de méthane en 2007.