A crescente preocupação com a saúde e o meio ambiente da população originou o surgimento do mercado de produtos naturais e orgânicos com ingredientes oriundos da biodiversidade. O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo e está na vanguarda do tema, tendo promulgado a Lei da Biodiversidade que estabelece regras de acesso ao patrimônio genético, ao conhecimento tradicional associado e de repartição de benefícios. O objetivo principal deste trabalho é analisar as oportunidades de inovação da indústria de biocosméticos inserida em um contexto de sustentabilidade da indústria química brasileira; outros objetivos são a análise da produção científica e de patenteamento do setor de biocosméticos e identificar gargalos e desafios tecnológicos e econômicos da cadeia produtiva de biocosméticos. Este trabalho procurou elaborar indicadores estatísticos baseados em depósitos de patentes no site PatentInspiration e na base de dados de documentos de patentes do Instituto Nacional da Propriedade Industrial, além de .publicações científicas no Scopus e em grupos de pesquisa na área no Diretório de Grupos de Pesquisa do Brasil. Os resultados mostram que o Brasil possui 2% das patentes de biocosméticos no mundo, 10% das publicações científicas e 32 grupos de pesquisa cadastrados no Diretório de Grupos de Pesquisa do Brasil. Construiu-se também um fluxograma da cadeia produtiva de biocosméticos para a identificação de gargalos e análise da sustentabilidade. Esta cadeia produtiva é muito complexa e pode tomar diversas trajetórias de acordo com o perfil das indústrias de biocosméticos. Os principais gargalos encontrados foram nas atividades de pesquisa e desenvolvimento e na obtenção de matérias-primas.