Le procédé de fractionnement par voie sèche de biomasse lignocellulosique comportant au moins 50 %, en masse, de lignines, cellulose et hémicelluloses, comporte : - une étape (22) de fragmentation de la biomasse pour obtenir une poudre ultrafine et - au moins une étape (24) de séparation d'une fraction enrichie en cellulose, d'une part, d'une fraction enrichie en lignine, en hémicelluloses et en minéraux d'autre part, par tri électrostatique des particules ultrafines. Dans des modes de réalisation, l'étape de séparation des fractions comporte : - une étape (26) de charge tribo-électrostatique de particules ultrafines et - au moins une étape (28) de déviation de trajectoire dans le champ électrique des particules chargées pour trier les particules.