Primārais lietojums dīzeļdegviela ir dīzeļdzinējos. Dīzeļdzinēja izgudrojums tiek piedēvēts Rūdolfam Dīzelam, kurš pirmo dīzeļdzinēja patentu iesniedza 1892. gadā. Viņa zemesriekstu eļļas (nevis naftas produkta) izmantošanu motora degvielai, kas tika demonstrēta 1889. gada izstāžu izstādē Parīzē, varētu uzskatīt par pirmo biodīzeļdegvielas mēģinājumu. Dīzelis savu dzinēja konstrukciju uztvēra kā alternatīvu citiem laikmeta dzinējiem, kurus ikdienas cilvēks varēja izmantot, neatkarīgi no lielās rūpniecības. Pašlaik ir divi galvenie dīzeļdegvielas veidi: uz naftas bāzes veidota dīzeļdegviela (dažreiz saukta arī par petroleju), ko iegūst no naftas; un biodīzeļdegviela, kas izgatavota, izmantojot tādus organiskos materiālus kā:
Dīzeļdegviela, kas nonāk līdz gala lietotājam, sāk savu dzīvi kā jēlnafta, kas ir liela, sabrukuša biomasas (dārzeņu un dzīvnieku) daudzuma rezultāts kopā ar spiedienu un siltumu. Kad šī bāzes eļļa ir novākta, to transportē uz naftas pārstrādes rūpnīcu, kur notiek trīs procesi: atdalīšana, pārveidošana un attīrīšana. Atdalīšanas process notiek lielos destilācijas torņos, kur eļļa tiek pakļauta ārkārtējam karstumam, liekot tai sadalīties gāzēs un šķidrumos. Produkti tiek atdalīti, pamatojoties uz temperatūras atšķirībām starp torņa dibenu un augšu. Produktu klāsts ir no propāna gāzes augšpusē, dīzeļdegvielas vidū un smērvielām apakšā. Nākamais solis dīzeļdegvielas ražošanā ir konversija, kas parasti ietver katalizatora lietošanu dažām no atdalīšanas procesa smagākajām eļļām, lai radītu vairāk benzīna, dīzeļdegvielas un propāna. Pēdējais procesa posms ir attīrīšana, un tas parasti ietver produktu pakļaušanu ūdeņradim un sēra atdalīšanas katalizatoru.
Biodīzeļdegvielas ražošanas process sākas ar augu eļļām vai taukiem (tie var būt arī dzīvnieku tauki), kurus pēc tam sajauc ar spirtu (parasti metanolu) un katalizatoru. Pēc tam maisījumu karsē, liekot tam reaģēt, taukus pārveidojot par glicerīnu un biodīzeļdegvielu. Metanola pārpalikums tiek noņemts no abiem produktiem un bieži tiek izmantots atkārtoti. Gan glicerīnu, gan biodīzeļdegvielu pirms pārdošanas var attīrīt, pēdējo destilējot, lai noņemtu krāsu.