生物合成系統是在污水處理中的應用，商業上對合成所得的生物產品很感興趣，但其興趣取決于產品能否達到最終應用要求的純度。對于藥品，特別是注射用藥品和對健康及環境確實不產生威脅的基因工程菌生產的產品，都需要高度純化。產品的純度要求、質量指標如藥典、食品質量管理標準由管理機構嚴格制定。有關產品的工藝流程應設計成能達
到高純度的要求。
發酵產物首先要進行分離，除去顆粒和不需要的產物(它們可能會干擾后續工序或進一步的精制純化階段)．獲得澄清的原液。大多數產物要求呈純品形式，具有生物活性，這點嚴格地取決于它們的分子結構(特別是蛋白質)，在不利的物理或化學環境條件下可能會喪失活性。就pH值、溫度、離子強度、有機溶劑變性、剪切應力等而言，溫和條件可以確定，但限制了大多數“傳統”化工單元操作的使用。粗的抽提物可以通過細胞破碎、超濾、離心、沉淀、溶劑萃取，膜分離和吸附等操作得到。從粗的抽提物中純化產物，需用高分辨率的技術，如選擇性沉淀或結晶、電泳、絡合或色層分離等操作來實現。
