In der Regel lassen sich die Abläufe einer Biogasanlage in vier Abschnitte unterteilen.
Der erste Abschnitt ist die Gewinnung des Ausgangsmaterials, in vielen Fällen ist das Nebenprodukt eines anderen Prozesses die Grundlage, wie z. B. Gülle. Es kann aber auch ausschließlich für den Zweck der Biogasgewinnung hergestellt worden sein, wie das bei nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRos) der Fall ist. Außerdem werden auch noch zusätzlich Kofermente genutzt. Sie entsprechen im Prinzip so etwas wie Bioabfällen, also z. B. kommunalen Abfällen aus der Landschaftspflege oder Überproduktionen in der Landwirtschaft oder.
Der Umwandlungsprozess: Das Biogas entsteht in einem anaeroben Gär- und Fäulnisprozess. Anaerob bedeutet unter Ausschluss von Luft bzw. Sauerstoff. Bakterien zersetzen die eingelagerte Biomasse, wobei Gasverbindungen entstehen.
Nutzen der Energie: Das Biogas besteht zu einem Großteil aus dem Energieträger Methan (C4). Dieses wird verwendet, einen speziell für den Betrieb mit diesem Biogasas umgerüsteten Verbrennungsmotor zu betreiben. Dieser treibt den Stromgenerator an. Die dabei entstehende Wärme wird ebenfalls nutzbar gemacht – das Prinzip der sogenannten KWK – Kraft-Wärme-Kopplung.
Das ausfermentierte Substrat kommt in einen Nachgärbehälter, wo noch einmal Restgas abgeschöpft wird. Anschließend hat man ein äußerst nährstoffreiches Substrat als Dünger. Es wird wieder auf die landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht, von denen ursprünglich die Rohstoffe gekommen sind, oder als Zusatzdünger verwertet.