Die rapide wachsende Weltbevölkerung, der fortschreitende Klimawandel und die Endlichkeit fossiler Rohstoffe sind globale Herausforderungen des 21. Jahrhunderts, die nur durch eine enge, internationale Zusammenarbeit zu bewältigen sind. Der Ausbau internationaler Kooperationen ist eine wichtige Querschnittsaufgabe in der Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 der Bundesregierung. Die Zusammenarbeit mit Partnerländern und Institutionen auf europäischer sowie auf weltweiter Ebene bietet die Chance, Innovationspotentiale für neue bio-basierte Produkte, Verfahren und Dienstleistungen für den Bioökonomiestandort Deutschland zu erschließen, fehlende Kompetenzen zu ergänzen und entwickeltes Know-how und Spitzentechnologien weltweit zu teilen.
Im europäischen Forschungsraum (ERA) engagiert sich das BMBF bei der aktiven Mitgestaltung von transnationalen Förderinitiativen im Rahmen von ERA-Nets. So ist das BMBF am ERA-Net Industrielle Biotechnologie sowie im Forschungsfeld Tiergesundheit und Tierwohlergehen am ERA-Net ANIHWA beteiligt. Transnationale FuE-Vorhaben von kleinen und mittelständischen Unternehmen aus der Biotechnologie unterstützt das BMBF als Partner im ERA-Net EuroTransBio.
Um wissenschaftliche Kooperationen deutscher Forscher mit außereuropäischen Partnern zu intensivieren, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 2012 die Fördermaßnahme "Bioökonomie international" aufgelegt. Bevorzugt werden Kooperationsvorhaben mit den Ländern Argentinien, Brasilien, Chile, Indien, Kanada, Malaysia, Russland und Vietnam, doch sind auch Verbünde unter Beteiligung anderer nicht-EU-Länder möglich. Darüber hinaus unterhält das BMBF spezifische Kooperationsprogramme mit einzelnen Ländern. So besteht mit Frankreich, Spanien und Portugal in der anwendungsnahen Pflanzenbiotechnologie bereits seit knapp einer Dekade die Partnerschaft "PLANT-KBBE".
Des Weiteren gibt es bilaterale Kooperationsprogramme mit zahlreichen Ländern, die thematisch breiter angelegt sind und teilweise auch für Projekte aus der Bioökonomie offen stehen.