O funcionamento de um biorreator envolve a criação de um ambiente controlado, onde são fornecidos os nutrientes necessários (meio de cultura) para o crescimento dos microrganismos. A temperatura, pH, agitação e aeração do meio de cultura são rigorosamente controlados para garantir as condições ideais para o desenvolvimento dos organismos. Além disso, os biorreatores podem ser equipados com sensores e sistemas de monitoramento para acompanhar em tempo real o crescimento e a produção dos microrganismos.