生物质能是碳循环的一个环节。光合作用将大气中的碳转化成有机物质，而有机物质在死亡或被氧化后会再以二氧化碳(CO2)的形式回归大气。这循环相对的所需的时间较短，而用作燃料的植物可以很快地不断地重复种植替代。因此使用生物质能作为燃料依然可以维持大气中碳含量的水平。按重量计算，干燥木材普遍的碳储量大约在50%左右。[4]
虽然生物质能是一种可再生能源，有时也被称为"碳中性"的能源，但还是可能会助长全球暖化。这情况会发生在碳中性平衡被破坏时，例如森林开伐或都市化。使用生质燃料替代化石燃料仍会排放一样多的CO2至大气中。但用作燃料的生物质能还是被视为是碳中性的，或者是温室气体的净消耗者，因为可以抵销甲烷进入大气。干燥的生物质能中含量约50%的碳早已经进入碳循环中。在生物质能的生命中会从大气吸收CO2，结束后再以CO2和甲烷(CH4)的形式回归大气，而这取决于它最后的结果。CH4最后会再转化成CO2并完成碳循环的周期。而化石燃料会将碳带离循环并储存起来，直到再回归大气中，增加大气碳循环的碳含量。
生物剩余物的产生的能源会取代化石燃料而让化石燃料的碳继续被留着，也交换循环中包括生物残留的CO2和CH4的混和气体还有大部分的碳的组成。但因为缺乏借由生物剩余物产生能量的应用，大部分剩余物的碳还是以腐烂或燃烧的方式回归大气。腐烂过程中大约会产生50%的CH4，而燃烧会产生5-10%的CH4。发电厂会控制燃烧将大部分的生物质能转换成CO2，因为CH4是比CO2更强大的温室气体。借由利用生物质能产生能量的处理过程中将CH4转换成CO2能够大幅的减缓温室效应。
目前再美国现有的生物质能发电厂供应1700百万瓦，占全部约0.5%的电力。减少了约1100万吨的CO2和200万吨的CH4排放量。而减少排放的CH4量所产生的温室效应威力是减少排放的CO2的20倍。生物质能生产能量所减少的排放温室气体的效率是其他碳中性能源生产技术的5倍。
目前Florida Crystals Corporation的New Hope Power Partnership是美国****的生物质能发电厂。借由回收甘蔗渣和废弃木材所产生的140百万瓦电力足够提供它的大型研磨厂和提炼厂运作还有超过40000家庭的供电。每年约省下了80万桶的石油，减少使用了许多在佛罗里达的垃圾掩埋地。
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