Bioteknologi lingkungan merupakan salahsatu pemanfaatan bioteknologi yang penggunaannya banyak melibatkan mikroorganisme untuk meningkatkan kualitas lingkungan hidup manusia dan alam sekitarnya. Peningkatan kualitas lingkungan tersebut meliputi pencegahan terhadap masuknya berbagai polutan agar lingkungan tidak terpolusi; membersihkan lingkungan yang terkontaminasi oleh polutan; dan  memberdayakan sumber daya alam yang masih memiliki nilai tambah untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia. Essensi kajian bioteknologi lingkungan sesungguhnya untuk meningkatkan kesejahteraan taraf kehidupan manusia melalui pemberdayaan lingkungan melalui mekanisme tertentu.

Bioteknologi lingkungan dalam biologi merupakan kajian yang menjanjikan mengenai analisis dampak lingkungan (AMDAL) untuk kesejahteraan dalam meningkatkan penjagaan lingkungan hidup dalam kehidupan modern yang lebih baik lagi di masa industrialisasi. Salahsatu perlakuan teknologi dalam bioteknologi lingkungan dilakukan melalui mikrobiologi yang sudah dikembangkan pada abad 20, seperti mengaktivasi berbagai kotoran (hewan dan manusia) dan pencernaan anaerobik hewan, kotoran-kotoran lain yang berserakan di lingkungan tempat tinggal kita.
Pada waktu yang sama, hadirnya teknologi baru secara konstan ditujukan untuk memecahkan masalah-masalah yang sedang trend sekarang ini , terutama masalah lingkungan hidup, seperti detoksifikasi zat-zat kimia yang berbahaya yang sudah banyak menyatu ke dalam berbagai tumbuhan dan hewan peliharaan kita.

Beberapa perangkat alat penting yang sering digunakan untuk melihat karakteristik dan proses pengontrolan pollutan dalam teknologi lingkungan juga telah dikembangkan secara bertahap sesuai dengan biaya yang tersedia. Contoh: mengukur biomassa secara tradisional, seperti zat padat yang mudah menguap, yang tidak memiliki relevansi berkurang atau hilang, meskipun perangkat ini digunakan khusus untuk biologi molekuler guna mengeksplor persebaran komunitas mikrobial.

Proses kerja bioteknologi lingkungan sesuai dengan prinsip kerja yang sudah diaplikasikan pada bidang mikrobiologi dan rekayasa (engineering), seperti aplikasi dibawah ini.

Prinsip-prinsip rekayasa mengarah kepada perangkat kuantitatif, sedangkan prinsip-prinsip mikrobiologi seringkali mengarah kepada observasi. Kuantifikasi merupakan essensi, jika proses ini handal (reliable) dan hemat biaya (cost-efective). Bagaimanapun, kompleksitas dari komunitas mikrobial terlibat dalam bioteknologi lingkungan. Kompleksitas ini seringkali berada di luar deskripsi kuantitatif, tidak memiliki nilai observasi kuantitatif dari nilai yang terbaik.

Kajian bioteknologi lingkungan mengakar kepada prinsip-prinsip dan aplikasi biologi, yang berkaitan dengan teknologi. Strategi kita dalam mengembangkan bioteknologi lingkungan berbasis kepada konsep-konsep dasar dan perangkat yang bersifat kuantitatif saja. Yang dimaksud dengan prinsip-prinsip dan aplikasi biologi disini adalah memberdayakan semua proses mikrobiologikal agar dapat dipahami, diprediksi, dan merupakan satu kesatuan pemahaman. Setiap aplikasi bioteknologi lingkungan memiliki ciri-ciri khusus tersendiri yang musti dipahami kita. Ciri khusus ini tidak dilakukan secara jungkir balik, tetapi dilakukan secara step by step.

Ilmu-ilmu pengetahuan apa saja yang terlibat kedalam kajian bioteknologi lingkungan, di antara nya: dasar-dasar taksonomi makhluk hidup, dasar-dasar mikrobiologi lingkungan, metabolisma, genetika, dan ekologi mikrobial. Di samping itu, pengetahuan lain juga terlibat, seperti: stokiometri dan energetika dari reaksi-reaksi mikrobial. Oleh karena itu, bioteknologi lingkungan merupakan ilmu aplikatif yang musti ditumbuhkembangkan untuk meningkatkan kesejahteraan tarap kehidupan manusia ke arah kemakmuran.