巴西是世界上最大的生物燃料生产国，早在20世纪70年代就开始实施生物燃料计划。作为巴西的国有公司，巴西石油公司在生物燃料领域的研发工作也已经持续了30多年。
从20世纪70年代开始，巴西石油公司即开始支持巴西的国家乙醇计划。由于巴西石油公司拥有遍布全国的输油管道，它有效帮助了乙醇石油在全国范围内的输送，并且通过它所拥有的技术，帮助实现在汽油中添加乙醇的设想。
巴西石油公司先后试验了在汽油中添加10%、15%、20%和25%乙醇的做法，均取得了成功，并在该公司所拥有的运输车队和船只中加以使用。目前，巴西规定全国销售的汽油中必须添加23%的乙醇。虽然巴西石油公司没有在巴西主要的乙醇燃料厂中拥有股份，但是它负责着乙醇燃料的运输和储存。因此，这些年来，巴西石油公司在临近生产厂附近建设了不少乙醇燃料储存基地，总储存能力将很快超过10亿升。
巴西石油公司近年来积极开发海外市场，第一个海外市场是日本。2005年底，巴西石油公司和日本国有企业在日本联合成立了巴日乙醇有限公司(BJE)，双方分别占有50%的股份。BJE将负责进口产自巴西的乙醇，除了作为能源使用之外，还会将巴西乙醇用于医学和酿酒。同时，巴西石油公司还将在巴西国内采取措施，保证对日本市场的乙醇供应。该公司近期与日本的三井银行签署一份备忘录，宣布将由日方出资80亿美元，在巴西各地建设40家乙醇厂。
此外，巴西石油公司还将修建一条通到保利尼亚的乙醇输送管道，联系米纳斯吉拉斯，圣保罗，马托格罗索，南马托格罗索和托坎廷斯等地的生产基地。此外，它还计划修建另一条输送管道，联系保利尼亚和位于圣保罗的圣塞巴斯蒂昂终端站。这些管道修建计划的资金仍有可能来自日本方面。巴西石油公司目前还向委内瑞拉供应乙醇，并且即将开始向尼日利亚供应。今年，巴西石油公司计划实现8.5亿升的乙醇出口量。到2011年，该公司计划实现年出口量35亿升乙醇，其中绝大多数出口到日本。
除了乙醇燃料外，巴西石油公司目前还在坎代亚斯(巴伊亚州)、蒙特斯科拉罗(马托格罗索州)和基夏达(塞阿腊州)三地建有生物柴油生产厂，主要原料是植物油和动物脂肪。巴西石油公司还将致力于开拓生物柴油的原料，帮助一般农民提高收入。为此，巴西石油公司将加大对从蓖麻籽和棉籽等作物中提取生物柴油的研究，未来还将加大对诸如向日葵、坚果和麻风树种等物种的研究工作，计划到2011年时实现年产8.55亿升生物柴油的目标。
此外，巴西石油公司目前已经开始实施HBIO计划。这项计划的目的是在冶炼厂中，直接将植物油混合到矿物油中，这样冶炼出来的柴油将比单纯从石油提纯出来的产品质量更好。巴西石油公司强调，这项计划是全球首创，目前正处于测试阶段，预计到2007年底将会在加布里埃尔·帕索斯冶炼厂(米纳斯吉拉斯州)、瓦加斯总统冶炼厂(帕拉纳州)、阿尔贝托·帕斯加利尼冶炼厂(南里奥格朗德州)和保利尼亚冶炼厂(圣保罗州)正式上线。
