A disciplina aborda os fundamentos dos processos bioquímicos industriais, apresentando os conceitos básicos da Biotecnologia Industrial, os principais tipos de biomoléculas, células e microrganismos de interesse biotecnológico e os aspectos do metabolismo celular relacionados à produção de bioprodutos. São discutidas as etapas de desenvolvimento de um bioprocesso, desde a seleção do microrganismo, preparo do inóculo, formulação de meios de cultivo, cinética de crescimento e operação de biorreatores (upstream), até as etapas de recuperação, separação, purificação, formulação e controle de qualidade dos produtos obtidos (downstream). A disciplina também contempla os principais bioprodutos industriais, incluindo biomassa (single-cell protein), enzimas, proteínas recombinantes, anticorpos, hormônios, ácidos orgânicos, aminoácidos, vitaminas, pigmentos, biossurfactantes, biopolímeros e biocombustíveis, destacando suas aplicações nas indústrias alimentícia, farmacêutica, química, cosmética, agrícola e ambiental. Por fim, são apresentados conceitos de escalonamento de processos, sustentabilidade, economia circular, biorrefinarias, biologia sintética, automação, inteligência artificial e as tendências atuais da Biotecnologia Industrial.