礦業為現代世界提供燃料和金屬，我們獲取地球資源的同時，也對環境造成巨大破壞。為應對氣候變化危機，各國必須著力轉型潔淨能源，但生產可再生能源和電動車等產品所需要的礦物，通常又比以化石燃料為基礎的同類產品更多，推高礦物需求，令減少採礦環境破壞和擴大使用低碳能源之間出現矛盾。不過，採礦方式不單只有粗暴使用化學物料提取，近年業界便積極研究另類開採技術，例如利用生物科技作生物採礦。
傳統採礦業使用「化學浸出法」（chemical leaching） 從開採的礦石中提取銅、鈾和金等金屬，過程使用化學物由地下礦床中分離和提取金屬，如後續清理不當，會對地表和地下水造成嚴重污染。生物採礦則使用微生物從岩石、礦石或礦山廢料中提取有價值的金屬，生物採礦技術也可用於清理被金屬污染的場地。
目前大多數生物採礦作業都針對貴金屬，如銅、鈾、鎳和金，這些金屬通常存在於硫化礦物中。微生物特別擅長氧化硫化礦物，可將鐵和銅等金屬轉化為更容易溶解的形式，經岩石流水收集。有些金屬，例如黃金，不會直接被微生物溶解，但微生物作用亦可以輔助傳統採礦技術，因為這些金屬周圍的礦物質會在微生物的作用下溶解和去除。把目標金屬直接溶解的生物開採過程稱為「生物浸出」（bioleaching）；而將目標金屬留在材料之中以便後續提取，則稱為「生物氧化」（biooxidation）。
生物採礦可減少部分破碎礦石工序、降低採礦成本和耗能，甚至能夠開採低濃度的礦石；微生物通常會忽略金屬周圍的廢物，維持提取率。該過程比傳統礦石開採更環保，對景觀的破壞更小。此外，微生物在礦井內繁殖，可以通過適當的保護措施來回收細菌，避免外溢到其他環境。
生物採礦目前只佔整個採礦業的一小部分，估計佔全球銅產量的 15% 和黃金的 5%。生物採礦最常用於金屬含量不高的礦石，或者在常規採礦後從廢石中提取剩餘金屬。加拿大環境技術企業 BacTech 上月便宣佈申請一種以生物浸出回收鐵、鎳和鈷的技術專利，用以從磁黃鐵礦（pyrrhotite）中提取金屬。磁黃鐵礦是一種硫化鐵礦物，含有低含量的鎳、鈷和銅 —— 通常是被採礦作業者丟棄的廢物副產品。該公司開發新的生物浸出方法來處理磁黃鐵礦，回收當中的硫、鐵、鎳和鈷，其他生物浸出的殘渣亦可用作建築材料，藉此解決礦業環境挑戰和幫助修復礦場。此外，BacTech 亦計劃在厄瓜多爾 Ponce Enriquez 地區興建生物浸出設施，工廠每日將能處理 50 噸金／砷材料，每年將生產大約 31,000 安士黃金。工廠據稱是模組化設計，可以在不影響生產的情況下擴大產能。
微生物能溶解礦物質，及與礦物質結合，將礦山化開，關鍵是速度。合成生物學則可藉重新設計微生物來改良效率，以多種方式改進採礦業，例如研究如何刺激和增強微生物，使其更有效地工作；又或使用 DNA 對細胞編程，將一個基因從一個微生物水平轉移到另一個微生物；或者將兩種微生物放在自然中不會相遇的環境來促進相互作用。美國生物採礦公司 Cemvita 副總裁 Marny Reakes 形容這是「真正結合多樣化科學，匯集所有以了解和編程微生物，來做你想做的事」。Reakes 亦透露其微生物研究，發現了能夠產生氰化物的微生物，以及能夠降解氰化物的微生物，可用於幫助採礦公司開採黃金。
