生物质经高温裂解生成合成气(syngas)，是目前技术上最有发展前途的研究热点。合成气是一氧化碳和氢气组成的混合气体，可以由任何含碳的物质制得。通过德国科学家于20世纪20年代发明的费托合成(Fischer-Tropsch synthesis, FTS)，合成气通常可以转化成柴油、汽油或者乙醇。第二次世界大战期间，德意志第三帝国(Third Reich)就利用FTS将德国的煤矿石转化为液体燃油。目前多数传统化石能源公司都拥有合成气转化技术，准备在汽油价格过高时将这种热油转化技术引入市场。

气化是生产合成气过程的第一步反应。生物质被装入反应器中加热到700℃以上，通入蒸汽或者氧气，产生一氧化碳、氢气和焦油的混合物。清除焦油后，将混合气体压缩到20~70个大气压，使它们通过一种专门设计的固体催化剂反应器生成液体燃料 (这种固体催化剂可以捕获单独的反应物分子，优先催化特定的化学反应)。合成气转化催化剂最初是为把天然气及煤矿石转化成燃油而开发的，但它也同样适用于处理生物质。