Биотехнические системы с участием биологических организмов привлекают к себе внимание возможностью создания на космическом корабле замкнутого круговорота веществ с восстановлением не только кислорода и воды, но и пищи.
Создание таких систем - сложная техническая задача, связанная не только с обеспечением функционирования биологических организмов в условиях невесомости, но и со снабжением их световой энергией для реакции фотосинтеза, с отводом больших количеств тепла и приготовлением питательной среды для биологических организмов из отходов как жизнедеятельности человека, так и самих организмов.
Сравнение массовых характеристик комплексов СЖО с использованием запасов пищи и физико-химической регенерацией воды и кислорода с биотехническими системами с замкнутым круговоротом веществ, в состав которых входят высшие растений, обеспечивающие человека пищей, показало, что последние конкурентоспособны при внеземном времени существования КК не менее 20 лет.
Более простыми,- легкими и потому более привлекательными являются биотехнические системы с использованием одноклеточных водорослей (хлореллы, сине-зеленых), биомасса которых содержит около 50% белков, 30% жиров и 20% углеводов и все незаменимые аминокислоты. Однако биомасса водорослей в необработанном виде практически не усваивается организмом человека. В настоящее время не существует методов переработки биомассы, позволяющих приготовить из нее пищу, которая могла бы стать основой рациона питания.