Los biocombustibles de segunda generación, también conocidos como biocombustibles avanzados, son combustibles fabricados en base de varios tipos de biomasa no alimentaria. En este caso, biomasa significa materiales vegetales y desechos animales utilizados especialmente como fuente de combustible.

Los biocombustibles avanzados son combustibles renovables derivados de biomasa renovable que logran una reducción del cincuenta por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los biocombustibles convencionales. La definición de biocombustibles avanzados incluye biocombustibles celulósicos, diesel a base de biomasa, biobutanol, gasolina verde y otros combustibles de transporte renovables probados y potenciales.

Los biocombustibles de segunda generación son fabricados en base de diferentes materias primas y, por lo tanto, se pueden requerir una tecnología diferente para extraer energía útil de ellos. Las materias primas de segunda generación incluyen biomasa lignocelulósica o cultivos leñosos, residuos agrícolas o desechos, así como cultivos energéticos no alimentarios dedicados cultivados en tierras marginales no aptas para la producción de alimentos.