연구개발은 활용가능한 바이오매스 자원 발굴, 신규자원 활용 원료전환 기술, 바이오원료 합성 및 물질개량 연구, 신기능 소재 발굴, 대체시장 발굴 및 사업화 등이 우선적으로 필요하지만, 태부족인 실정이다. 또한 학연 중심의 연구개발(논문 위주), 정부측의 전문가 부재, 대학교수들에게 과도하게 의존한 기술자문 및 과제 심사체제, 원료확보 방안보다 타깃 상품에 의존한 연구과제 선정 등도 문제이다. 바이오매스 원료를 1세대(곡물 등), 2세대(목질), 3세대(해조류)로 나누면, 국내 여건에 비추어 보건대 1, 2세대 원료 확보는 매우 어려운 것으로 평가되고 있으며, 다만 3면이 바다로 둘러싸인 한반도 지형 특성상 3세대(해조류)만이 자급 가능성을 가지고 있을 뿐이다.
연구개발에 활용가능한 바이오매스 자원 발굴, 원료 합성 및 개량 연구 등이 선행되어야 하지만 연구가 부족하다. 또한 바이오매스연료는 1~3세대로 나뉘어 있지만 한국은 3세대만 쉽게 구할 수 있다.