生物反應器是將原始反應物與固定化酶和其他反應元素在反應容器中進行反應的系統，其中控制和管理溫度、pH、壓力等。經過合成、分解、轉化和除去，得到所需的產品物質。

1. 反應元素

所采用的反應要素主要有純化的酶、細胞和微生物。酶是生物體內的催化劑，是經典常用的反應元素。

廣義上講，也利用植物細胞、肝細胞、血細胞等動物細胞、線粒體、質體等細胞內細胞器、激素受體、抗體等中發生的反應。

2. 反應元件的固定

固定反應元件的主流方法是載體結合法，將反應元件結合到不溶性載體上。其他方法包括交聯法（將反應元素交聯在一起）和封裝法（使用封裝劑）。

通過固定反應元件，可以更容易地將反應元件與產品分離。還有一種方法，其中反應元件不被固定而是保持浮動。