Biopolttoaineiden käytön lisäämisellä on mahdollista vähentää tilastoissa näkyviä liikennesektorin päästöjä merkittävästi jokaista korvattua fossiilista energiayksikköä kohden, sillä biopolttoaineiden päästöt raportoidaan liikennesektorilla nollana.Tilanne kuitenkin muuttuu, kun tarkastelu ulotetaan sektori- ja maarajojen ulkopuolelle kattamaan polttoaineiden tuotannossa syntyvät elinkaariset päästöt.
Biopolttoaineiden raaka-aineiden tuotanto ja korjuu johtavat hyvin usein suoraan tai epäsuorasti tilanteeseen, jossa maanpäälliset ja maaperän hiilivarastot pienenevät tai jäävät pienemmiksi kuin tilanteessa, jossa raaka-aineita ei tuotettaisi. Poikkeus tähän ovat lähinnä vain jätteistä valmistetut biopolttoaineet, joiden käyttömäärät ovat Suomessa kasvussa, mutta saatavuus rajallinen.
Lisäksi kasvihuonekaasupäästöjä syntyy biopolttoaineiden tuotannossa tarvittavista hyödykkeistä, kuten energiasta, kemikaaleista ja lannoitteista.
Biopolttoaineiden käytön lisääminen esimerkiksi Suomessa tai EU:ssa ei myöskään korvaa fossiilisia polttoaineita energiasisältönsä vertaa, vaan erilaisten markkinamekanismien kautta fossiilisten polttoaineiden käyttö muualla maailmassa todennäköisesti kasvaa.
Biopolttoaineisiin liittyvät päästöt syntyvät Suomessa siis muilla sektoreilla kuin liikennesektorilla ja monessa tapauksessa Suomen rajojen ulkopuolella. Biopolttoaineiden tuotannon ja käytön lisäämisen päästövaikutukset aiheutuvat siis monista eri tekijöistä, joiden suuruutta on vaikea määrittää tarkasti.
Useiden viimeaikaisten tieteellisten tutkimusten perusteella on kuitenkin pääteltävissä, että liikenteen biopolttoaineiden laajamittainen käyttöönotto erityisesti Euroopan unionissa ja Yhdysvalloissa on johtanut globaalisti pikemminkin kokonaispäästöjen kasvuun kuin niiden vähenemiseen.
