Die Sekundärraffination beschreibt alle Verarbeitungsschritte nach der Primärraffination. Der erste Schritt der Sekundärraffination ist die Verarbeitung der Vorläufer zu Plattformchemikalien, wie beispielsweise Ethanol, Glycerin und Milchsäure. In Bioraffinerien geschieht das meistens mithilfe biochemischer Prozesse wie der Fermentation mit Hilfe von Enzymen. Die entstandenen Plattformchemikalien machen ihrem Namen alle Ehre: Sie bilden eine Plattform zur Herstellung einer Vielzahl an nützlichen Produkten und Anwendungen, die mittels chemischer und biochemischer Prozesse hergestellt werden.