國內已有很多單位從各自學科分別進行了研究，取得了一定的進展和基礎。
(1)秸稈原料預處理纖維素預處理技術的研究是纖維素科學研究的重要組成部分，它直接影響到纖維素制品和纖維素功能材料的性質及使用性能。除了傳統的化學試劑處理、機械處理和輻射處理技術外，蒸汽爆破和超聲波技術具有處理時間短、化學產品用量少、無污染、能耗低等特點，是很有發展前途的預處理新技術。
華東理工大學在稀酸水解工藝基礎上，開發出了以稀鹽酸和氯化亞鐵為催化劑的木材鋸末酸水解工藝，并進行了葡萄糖和木糖同時發酵的研究，轉化率達70%以上。
農作物秸稈可以經過
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓制成生物質成型燃料，生物質成型燃料是替代煤等化石能源最佳的選擇，而且農作物秸稈經過秸稈壓塊機壓制成生物質成型燃料，還可以增加老百姓的收入。
近年來，中科院過程工程研究所開展了纖維素原料組分分離的研究，十幾年來的天然纖維素預處理技術的研究及實踐表明，過分強調利用單一組分，嚴重影響了纖維素原料利用的發展，甚至會走向自我否定，并提出了秸稈一整套組分分離工藝路線，為進一步降低組分分離的成本，充分利用各組分提供了新思路。
(2)半纖維素與木質素半纖維素與木質素是本質纖維素原料的重要組分，如何充分利用半纖維素和木質素是生物量全利用的關鍵之一。
山東大學和中科院微生物研究所的主要研究工作集中在釀酒酵母木糖酒精的代謝工程方面，在實驗室菌株中探討了木糖代謝基因在釀酒酵母細胞表面的表達。中科院過程工程研究所發明了秸稈無污染汽爆技術、利用秸稈中半纖維素生產低聚木糖新技術，獲得了中國發明專利授權。南京林業大學開發出低聚木糖飼料添加劑。另外，木寡糖在保健品領域的應用已經得到了廣泛地認可，而且，木寡糖農藥在水果、蔬菜種植以及病害防治上已經取得了明顯的效果。
木質素是數量上僅次予纖維素的第二類天然芳香族高分子化合物。木質素是由苯丙烷單元通過醚鍵(約占2/3)和碳一碳單鍵連接在一起的具有三維體型結構的天然酚類無規共聚物。南京林業大學、中科院廣州化學研究所在木質素應用的研究中取得了一定進展。
在工業上，曾用甲醛和木質索聚合，得到了與傳統的酚醛樹脂性質相似的聚合物。但是甲醛易污染環境，回收困難且成本高，而且甲醛與本質素的縮合反應灘以控制，所以目前工業中已不采用。酶催化聚合酚系樹脂的另一發展是，用酶催化術質索一酚共聚，木質索一酚共聚物可以用作用途廣泛的酚醛樹脂的替代品，其某些性能甚至優于傳統的樹脂。用酶催化聚合方法生產的木質素一酚共聚物，避免了酚醛樹脂生產中對環境的污染，而且所用木質索是其他工業的副產物，亦即用廉價的木質索替代了高價的酚類。青島科技大學用辣根過氧化物酶催化聚合酚與木質索共聚取得了初步結果。中科院過程工程研究所用固態發酵微生物發酵過氧化物酶，其活性高于辣根過氧化物酶，可使酶的生產成本大幅度降低，為其工業化應用奠定了基礎。
(3)纖維素酶與纖維索酶解機制的研究20世紀50^v70年代，中科院微生物研究所、中科院上海植物生理研究所、山東大學以及一些農科院校主要集中于高活性纖維素酶菌種篩選、秸稈糖化飼料、沼氣發酵、秸稈氣化技術等方面的研究。80年代以后，只在纖維素酶解等方面開展了部分工作。
山東大學篩選出一批高產纖維素酶菌株，并系統研究了纖維索酶組分及其協同酶解機制。中科院廣州化學研究所系統研究了木質素酶學及其降解木質素的機制。中科院生態環境研究中心和浙江大學在與美國普度大學(Purdue University)合作的基礎上，開展了生物質發酵制備內醚糖和纖維素酶發酵產業化的開發工作。
中科院過程工程研究所生化工程國家重點實驗室從1986年開始就將纖維素生物轉化確定為重點研究方向，在固態發酵纖維索酶研究領域積累了雄厚的基礎。
由于極端酶超強的穩定性和活力，不僅為生物的催化作用和轉化作用提供了新的機遇，同時也將許多生物技術引入極端酶的研究領域。利用基因重組技術、突變技術、克隆技術以及基因序列分析，進一步探討極端酶的結構與功能關系，并對普通酶和極端酶進行優化和改造，成為目前極端酶生物技術的主要研究方法。具有高熱穩定活性的纖維素酶對晶體纖維素進行高效水解在生物工程中的應用前景廣闊。已有一些來自超嗜熱微生物的纖維素酶的基因被克隆，重組酶也得到純化和鑒定。山東大學和中科院微生物研究所已進行相關方面的研究。
(4)固態發酵的發展深層液體發酵產生大量的廢水及其高能耗正阻礙著它的進一步發展。由于許多代謝產物（如酶）的產量在固態發酵過程中比較高，而在液體發酵中卻明顯下降，尤其足對生物量及初級代謝產物的發酵生產。固態發酵表現出眾多的優越性，如無廢水排放、生產效率高、設備投資少、能耗低、原料價格低、生產成本低等特點。隨著對固態發酵技術的不斷深入研究，越來越多的生物制品逐步采用固態發酵以替代液態發酵生產。
中科院過程工程研究所研制出的壓力脈動固態發酵新技術達到了純種培養與大規模產業化的要求，應用范圍涉及到抗生素、酶制劑、有機酸、生物農藥和生物肥料等。
(5)熱解在生物質的氣化和液化方面，中科院山東省科院能源研究所（山東能源所）、中科院過程工程研究所、中科院大連化學物理研究所、中科院廣州能源研究所、華東理工大學、浙江大學、清華大學等單位也做了大量的研究工作，取得了初步成果。中科院山東能源研究所在推廣秸稈生物質氣化集中供氣方面開展了較為系統的研究工作，但目前技術推廣還要依靠政府補貼支持。中科院廣州能源研究所在生物質氣化發電的研究方面取得一定成果并得到了應用。在生物質轉化液體燃料方面，國內雖然進行了一定研究，但一般規模較小且缺乏系統性、深度和創新性，仍有許多問題未能得到解決。近年來，在各級政府的大力支持下，以固定床下吸式氣化爐為代表的秸稈氣化技術已在不少農村地區得到推廣應用。全國現已建成秸稈氣化集中供氣站200多處，取得了良好的社會效益，但仍存在不少問題。據不完全統計，有一半以上的氣化站處于停產或半停產狀態。造成這一狀況的原因是多方面的，其中一個重要原因就是經濟效益不佳。
在生物油的獲得方面，國內一些單位（如浙江大學、中科院廣州能源所、華中科技大學和中科院過程工程研究所）發表了許多研究報道。直接用秸稈生物質熱解獲得的生物油，與常規車用油相比，其熱量低，且固體含有率高、黏度大、揮發性差、成分復雜、酸性物質產生量大、化學性質不穩定。因此，如果期望將生物油用作車用燃料，將會面臨一系列的問題，如改質過程比較復雜，收率低，成本高等。
(6)微生物發酵液體燃料 目前，世界上60%的乙醇是利用糧食或糖蜜發酵生產的，年產量達1000萬噸。但利用糧食生產燃料乙醇存在許多問題，故期望利用纖維素的糖化發酵生產乙醇。由于乙醇的辛烷值高，而十六烷值低，只適合于添加到汽油中，不適合作為農用柴油燃料，且其生產成本以及規模生產等尚有許多難題，不適用于農村秸稈就地加工方式。
生物柴油（bio-diesel）是生物質能源最重要的液體產品之一，其主要成分是高級脂肪酸甲酯，其性質與普通柴油非常相似，具有能量密度高、易生物降解、安全無毒、含硫量低和廢氣中有害物排放量小等優點，可以作為優質的石油柴油替代品。目前生物柴油主要是利用化學法，將動物油脂、植物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇，在酸性或堿性催化劑和高溫下進行酯化反應生產生物柴油。但由于動物油脂資源非常有限，造成生產成本過高，限制了生物柴油產業的發展。如何以木質纖維素為原料，用微生物發酵微生物油脂制備生物柴油，成為秸稈綜合利用研究的重要課題。中科院大連化學物理研究所等對此進行初步了探索。另外，過去對于微生物油脂的研究主要集中在生產功能性油脂（如富含多不飽和脂肪酸的油脂）方面。中科院等離子體研究所余增亮研究員、山東大學施安輝教授、武漢工業學院黃建忠教授等從生化工程的角度對一些產油微生物生產不飽和脂肪酸進行了研究。
