Procédé de traitement d’une huile de biomasse, comprenant : a) la fourniture d’une huile de biomasse comprenant des composés oxygénés contenant au moins un groupe hydroxyle et/ou au moins un groupe carbonyle, l’huile de biomasse étant choisie parmi une huile de la pyrolyse de biomasse, une huile de liquéfaction hydrothermale de biomasse et leurs mélanges, b) une étape optionnelle de distillation sous vide de l’huile de biomasse fournie par l’étape a) pour obtenir un distillat et un résidu sous vide, c) une étape de mise en contact de l’huile de biomasse de l’étape a), optionnellement du résidu sous vide de l’étape b), avec au moins un alcool et une composition contenant des oléfines en présence d’un catalyseur acide homogène à une température inférieure ou égale à 90 °C, sous une pression de 200 mbar à la pression atmosphérique pendant 30 minutes à 24 heures pour réaliser au moins une des réactions suivantes : une estérification des groupes carboxyles, une acétalisation des groupes carbonyles, une éthérification des groupes hydroxyles, la mise en contact étant réalisée en éliminant l’eau formée par une ou plusieurs des réactions précitées, et au cours de laquelle : c(i) on met en contact l’huile de biomasse, optionnellement le résidu sous vide, avec un alcool en excès et le catalyseur acide homogène, puis c(ii) on ajoute une quantité de la composition contenant des oléfines inférieure ou égale à une quantité seuil au-delà de laquelle le milieu réactionnel devient biphasique, c(iii) optionnellement, on ajoute un alcool en une quantité suffisante pour maintenir un excès d’alcool dans le milieu réactionnel, c(iv) on réitère l’étape c(ii), et optionnellement l’étape c(iii), jusqu’à la fin de la réaction, c(v) on récupère l’effluent produit contenant l’huile de biomasse, optionnellement le résidu sous vide, présentant une teneur réduite en composés oxygénés contenant au moins un groupe hydroxyle et/ou carbonyle, d) une étape de séparation de l’effluent récupéré à l’étape c(v) au cours de laquelle on élimine le catalyseur acide homogène par précipitation. Procédé de traitement selon la revendication 1, dans lequel chaque alcool ajouté est miscible avec l’huile de biomasse de l’étape a) ou avec le résidu sous vide de l’étape b). Procédé de traitement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel à chaque mise en œuvre de l’étape c(iii), l’alcool ajouté est identique à l’alcool ajouté à l’étape précédente ou est un alcool présentant un nombre de carbones supérieur au nombre de carbones de l’alcool ajouté à l’étape précédente. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la composition contenant des oléfines comprend (i) au moins 17 % m d’oléfines, optionnellement de 17 à 100 % m d’oléfines, (ii) de 22 % à 83 % m d’aromatiques lorsqu’elle n’est pas constituée entièrement d’oléfines, et optionnellement (iii) le reste étant constitué de paraffines, et optionnellement de naphtènes. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape c) de mise en contact est mise en œuvre à une température de 50 °C à 90 °C, optionnellement de 60 à 80 °C ou de 65 °C à 75 °C. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, la quantité de catalyseur acide homogène utilisée représente de 0,5 à 3 % en masse de la quantité d’huile de biomasse, optionnellement de résidu sous vide. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le catalyseur acide homogène est choisi parmi l’acide sulfurique, l’acide 4-méthylbenzènesulfonique, l’acide benzènesulfonique, l’acide méthylsulfonique, de préférence l’acide sulfurique. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape c) est réalisée en présence d’un agent de transfert de phase comprenant au moins une fonction amine. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape d) de séparation comprend d(i) la mise en contact de l’effluent de l’étape c) avec un composé basique ou un sel insoluble d’acide faible pour former un précipité avec le catalyseur acide homogène, d(ii) la séparation du précipité formé de l’effluent, d(iii) optionnellement une étape de lavage avec un alcool. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape e) de purification de l’effluent de l’étape d) au cours de laquelle le ou les alcools n’ayant pas réagi sont éliminés par distillation. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’huile de biomasse de l’étape a) est issue d’une biomasse choisie parmi la biomasse lignocellulosique, la biomasse herbacée, la biomasse aquifère, le papier et le carton, les déchets organiques, seuls ou en mélange. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’effluent de l’étape d) ou de l’étape e) est : f) traité dans un craqueur catalytique à lit fluidisé, et/ou g) traité dans un hydrocraqueur, et/ou, h) traité dans une unité d’hydrogénation catalytique, et/ou i) traité dans une unité d’hydrotraitement, et/ou j) utilisé tel quel ou séparé en des flux utilisables pour la préparation de carburants et combustibles tels que GPL, essence, diesel, fuel lourd, pour la préparation de lubrifiants et/ou pour la préparation de fluides spéciaux.