Bei der Holzvergasung wird die Biomasse in mehreren Prozessschritten in speziellen Vergasern über Trocknung, Pyrolyse, Oxidation und Reduktion in ein Produktgas, das „Holzgas“, umgewandelt. Holzgas enthält Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan. Das Holzgas wird anschließend gereinigt, gekühlt und in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) verbrannt. Hierbei entstehen Wärme und Strom.
Holzgas gilt als Schwachgas, dessen Brennwert mit 1 bis 2 kWh/m3 weit unter dem Wert von Biogas (5,5 bis 7,5 kWh/m3) oder dem von fossilem Erdgas (ca. 10 kWh/ m3) liegt. Daher werden die Motoren speziell auf dieses Gas angepasst. Eine Besonderheit bei der Holzvergasung ist Teer, der sich im Holzgas befindet. Dieser kann bei der Verbrennung im Motor zu Störungen führen. Die Hersteller von Holzgasanlagen haben spezielle Konzepte entwickelt, um ein möglichst teerfreies Gas zu erzeugen.
Der Begriff „Holzvergaser“ lässt sich leicht verwechseln mit dem „Vergaserkessel“ aus der Holzverbrennung. Doch bei diesem handelt es sich um einen modernen Holzheizkessel zur reinen Wärmeerzeugung, bei dem die Verbrennung in zwei Schritten funktioniert: Erzeugung der Brenngase und Nachverbrennung in der Brennkammer.