天然纤维素分子间和分子内存在大量的氢键，具有较高的结晶度，具有聚集态结构的特点。在生物燃料的生产过程中，最为关键的步骤是纤维素充分水解成为葡萄糖。纤维素的高结晶度，强烈地阻碍了酸、碱、酶或者固体催化剂与纤维素分子内部的接触，极大地延长了水解的周期、增加了催化剂的用量。为消除天然纤维素这一局限，需对其微晶结构进行修饰或者破坏，使其结构变得松散，从而有利于催化剂与纤维素底物的有效接触和水解。
当前，物理化学法作为最有效的的预处理方法，仍存在着设备要求较高，操作复杂等问题。随着技术的进步和发展，室温型离子液体作为一种新型的用于纤维素预处理的溶剂，逐渐进入了人们的视线。室温型离子液体是在室温下，内部分子完全电离一种绿色溶剂。部分离子液体如3-甲基-1丁基咪唑氯盐[BMIM]Cl或者3-甲基-1烯丙基咪唑氯盐[AMIM]Cl，可以有效地溶解一定数量的微晶纤维素。纤维素可以通过加入水等沉淀剂，很容易被再生。纤维素经这一处理后，水解效率可以大大得到提高。离子液体经过简单过滤和蒸馏，可以循环利用。据相关文献报道，使用离子液体预处理后，纤维素的水解率能够以3-10倍的幅度提高。离子液体是一种绿色高效的纤维素预处理方法，但是使用离子液体进行预处理工艺的成本过高，阻碍了离子液体的应用前景。这些因素主要表现在：离子液体价格高，预处理中用量大；离子液体黏度较高,不仅增加了搅拌的能量损耗，且造成传质不均并导致溶解效果变差、溶解时间的延长。