Aujourd’hui la valorisation de coproduits et sous-produits issus des industries agro-alimentaires est une pratique de plus en plus répandue et la valorisation en alimentation animale (une des plus anciennes) tend à diminuer au détriment d’autres valorisations telles que la production de molécules à haute valeur ajoutée, les biomatériaux ou la valorisation énergétique. Alors que ces déchets et sous-produits ont longtemps représenté une charge pour les entreprises, ils sont désormais considérés comme une opportunité pour créer de la valeur tout en diminuant les flux polluants. Néanmoins, par rapport à une bioraffinerie « classique » qui utilise directement la biomasse native, la bioraffinerie environnementale doit faire face – en plus des contraintes liées à la disponibilité de la ressource, à la faisabilité technologique ou économique – à des contraintes d’innocuité environnementale et sanitaire du fait du statut de « déchet » de certains de ces ressources. Ce chapitre propose un état de l’art de la valorisation des coproduits, sous-produits et déchets de l’industrie agroalimentaire en tant que sources de biomolécules d’intérêt. Les principales filières de production en France y sont décrites : leur potentiel en tant que source de biomolécules, les pratiques actuelles de valorisation (et technologies existantes) et celles en développement, ainsi que les principaux verrous et leviers d’action associés.