国家生物炭科技创新联盟是由高等院校、科研机构和企业形成的联合开发、利益共享、风险共担的非营利性技术创新合作组织。2017年6月，联盟成立于沈阳农业大学，原名为“中国生物炭产业技术创新战略联盟”。2019年12月，经国家农业科技创新联盟秘书处研究决定，将该联盟作为产业性联盟纳入国家农业科技创新联盟框架，并正式更名为“国家生物炭科技创新联盟”（以下简称“联盟”）。联盟以我国生物炭产业的发展需求和各方的共同利益为基础，以提升产业技术创新能力为目标，以具有法律约束力的契约为保障。
联盟内部组织架构清晰、完善，设立决策、咨询、执行三大组织架构，即联盟的理事会、咨询委员会、秘书处。第一届理事会理事长为沈阳农业大学教授、中国工程院院院士陈温福；第一届专家咨询委员会主任为华南农业大学教授、中国工程院院士罗锡文；联盟秘书处常驻单位为沈阳农业大学，第一任秘书长为沈阳农业大学孟军教授。
截至目前，联盟现有企事业单位81家，包括理事长单位1家，副理事长单位18家，理事单位22家，成员单位40家。其中，36家企业单位涵盖设备制造、原料收储、炭化热解、环保治理、肥料加工、粮食生产等生物炭产业技术链条的各个环节。