Puupolttoaine on polttoaineena käytettävää biomassaa eli biopolttoainetta, joka on peräisin puun rungosta, oksista tai juurista. Se on tavallisesti kiinteää, mutta voidaan myös kaasuttaa biokaasuksi (puukaasu). Puuhun sitoutunut energia hyödynnetään polttamalla, jolloin siitä saadaan lämpöä tai sähköä tai molempia.

Puu on niin kutsuttu uusiutuva energianlähde. Sen käytön polttoaineena ei katsota lisäävän hiilidioksidipäästöjä, koska puuhun sitoutuneen ja sitoutuvan hiilen katsotaan olevan luonnonkierrossa toisin kuin fossiilisten polttoaineiden kohdalla. Hakattujen puiden tilalle kasvavat puut sitovat hiilidioksidia. Lisäksi hiilidioksidia vapautuisi puun lahotessakin.

Polton typpipäästöt riippuvat palotapahtuman hallinnasta. Puun polton negatiivisiin vaikutuksiin kuuluu pienhiukkaset, jotka aiheuttavat sydän- ja verisuonitauteja sekä aiheuttavat hengitysvaikeuksia astmaatikoille. Ruotsissa nämä hiukkaset tappavat arviolta 5 000 henkilöä vuosittain. Poltossa syntyvä tuhka voidaan hyödyntää lannoitteena.

Puupolttoaineen kuljettaminen kauaksi ei useinkaan ole taloudellisesti kannattavaa. Puupolttoaineissa on usein runsaasti vettä, joten ne on kuivattava ulkoilmassa tai koneellisesti. Kuivan puun lämpöarvo on noin 19 MJ/kg; vertailuna kuivan turpeen noin 20 MJ/kg ja kevyen polttoöljyn 42,7 MJ/kg.