固定床ガス化炉では、ガス化反応はほぼ一定の高さで発生し、固定粒子が充填された床層内で発生し、生物燃料は上界面から床層に入り、自身の重力によって下に移動し、燃料消費が残した空間を充填し、ガス化媒体は粒子間空隙を通過し、固体表面に接触して反応する。ガスの流れ速度に対して燃料層の下移動速度が遅いため、固定床または移動床と呼ばれる。

バイオ燃料は固定床ガス化炉で、一定の順序で乾燥、熱分解、酸化、還元のいくつかの段階を経て、最終的にガス可体に転換する。このような床層における反応方式は、層燃焼ボイラ、ガス発生炉、化学合成反応器などの工業的に広く応用されている。固定床ガス化炉は、ガス化剤が位置に供給される方向と燃料層を流れる方向に応じて、主に上吸式と下吸式の2種類がある。