Grâce à l'action de micro-organismes, comme les levures, le sucre de canne est transformé en alcool. C'est le processus de fermentation. Après distillation, on obtient de l'éthanol (C₂H₅OH), l'alcool ordinaire que l'on retrouve dans le rhum.

L'éthanol pur peut aussi être utilisé comme biocarburant. Mélangé à de l'essence ordinaire en proportion de 5 à 10%, il peut servir à alimenter des moteurs à combustion spécialement adaptés à cet usage. La canne à sucre représente un atout particulièrement intéressant pour la production de biocarburant, car elle offre de meilleurs rendements que ceux obtenus avec la betterave à sucre ou les céréales (maïs aux États-Unis, blé en Europe).

En 1979, après le premier choc pétrolier, le Brésil a instauré un ambitieux programme de production d'éthanol à partir de la canne à sucre afin de diminuer ses importations de pétrole. Aujourd'hui, environ 4 millions de voitures brésiliennes roulent à l'éthanol à 95 %. Toute l'essence vendue dans le pays contient entre 10 et 20 % d'éthanol. Pour répondre aux exigences du programme « Proalcool », des variétés de canne adaptées à la production d'éthanol ont été soigneusement sélectionnées.