La centrale qui utilise la biomasse fonctionne de la même manière qu'une centrale thermique à flamme. Des matières organiques sont brûlées dans une chambre de combustion.
La combustion dégage de la chaleur qui va chauffer l'eau contenue dans les tubes d'une chaudière et la transformer en vapeur. Cette vapeur sous pression fait tourner une turbine qui, à son tour, entraîne un alternateur. L'alternateur produit ainsi de l’électricité.
La vapeur est ensuite refroidie grâce à un condenseur dans lequel circule de l'eau froide puisée dans la rivière ou la mer. L'eau ainsi obtenue est renvoyée dans le circuit.

Il existe 2 méthodes :

• la méthanisation : les déchets (ménagers, fumier et lisier d'animaux, boues de stations d'épuration, papiers, cartons...) sont transformés en biogaz par fermentation grâce à des micro-organismes (bactéries). Le biogaz est ensuite brûlé.
• l'incinération : les déchets (industries de transformation du bois, paille, canne à sucre, arachide, noix de coco...) sont directement brûlés en produisant de la chaleur, de l’électricité ou les deux (cogénération).

La biomasse dispose d'un très fort potentiel, notamment grâce aux déchets des activités humaines (décharges, boues d'épuration, déchets urbains et agricoles)
Elle produit peu de déchets, dégage peu d'émissions polluantes et les gaz à effet de serre émis lors de la combustion des déchets bois et agricoles sont compensés par le CO₂ absorbé par les végétaux pendant leur croissance.

Mais son économie dépend de la disponibilité de grandes quantités de déchets et de leur proximité. Dans certains pays, le bois entre en concurrence avec des usages plus prioritaires tels que l'alimentation ou il est surexploité. En France, la forêt est gérée de façon durable. Elle occupe 28% du territoire, soit environ 50% de plus qu'à la fin du 19^e siècle. 

En France, plus de 58% de l'électricité d'origine biomasse est produite à partir des déchets ménagers.
En 2011, la biomasse représente 1% de la production.

Au niveau mondial, son poids est à peu près équivalent.

Pour aller plus loin sur le sujet de l'électricité et du développement durable, le kit pédagogique "Énergie et développement durable" pour les cycles 3 est disponible sur le site http://enseignants.edf.com/