L'uso primario di Carburante diesel è nei motori diesel. L'invenzione del motore diesel è attribuita a Rudolph Diesel, che ha depositato il primo brevetto di motore diesel nel 1892. Il suo uso di olio di arachidi (piuttosto che un prodotto petrolifero) per alimentare un motore - dimostrato alla fiera espositiva del 1889 a Parigi - potrebbe essere considerato il primo tentativo di un carburante biodiesel. Diesel percepì il suo design del motore come un'alternativa ad altri motori dell'epoca che potevano essere utilizzati dall'uomo comune senza dipendere dalla grande industria. Attualmente, ci sono due tipi principali di gasolio: gasolio a base di petrolio (a volte chiamato petrodiesel), che è derivato dal petrolio; e combustibile biodiesel, realizzato utilizzando materiali organici quali:
Il gasolio che arriva all'utente finale inizia la sua vita come petrolio greggio, risultato di grandi quantità in decomposizione di biomassa (vegetale e animale) combinate con pressione e calore. Una volta raccolto questo olio base, viene trasportato in una raffineria dove subisce tre processi: separazione, conversione e purificazione. Il processo di separazione avviene in grandi torri di distillazione, dove l'olio è esposto a calore estremo, provocandone la separazione in gas e liquidi. I prodotti si separano in base alle differenze di temperatura tra il fondo e la sommità della torre. I prodotti vanno dal gas propano nella parte superiore, al diesel nella parte centrale e ai lubrificanti nella parte inferiore. Il passo successivo nella produzione di diesel è la conversione, che di solito comporta l'applicazione di un catalizzatore ad alcuni degli oli più pesanti del processo di separazione per creare più benzina, diesel e propano. La fase finale del processo è la purificazione e di solito comporta l'esposizione dei prodotti all'idrogeno e a un catalizzatore per la rimozione dello zolfo.
Il processo di produzione del biodiesel inizia con oli o grassi vegetali (possono anche essere grassi animali) che vengono poi miscelati con alcool (metanolo, in genere) e un catalizzatore. Generalmente la miscela viene poi riscaldata, facendola reagire, trasformando il grasso in glicerina e biodiesel. Il metanolo in eccesso viene rimosso da entrambi i prodotti e spesso riutilizzato. Sia la glicerina che il biodiesel possono essere sottoposti a purificazione prima della vendita, distillando quest'ultimo per rimuovere il colore.