Podstawowym zastosowaniem olej napędowy jest w silnikach wysokoprężnych. Wynalezienie silnika wysokoprężnego przypisuje się Rudolphowi Dieselowi, który w 1892 roku złożył pierwszy patent na silnik wysokoprężny. Jego użycie oleju z orzeszków ziemnych (zamiast produktu naftowego) do napędzania silnika – zademonstrowane na targach w Paryżu w 1889 r. – można uznać za pierwszą próbę stworzenia biopaliwa. Diesel postrzegał swoją konstrukcję silnika jako alternatywę dla innych silników tamtych czasów, która mogłaby być używana przez zwykłego człowieka bez uzależnienia od wielkiego przemysłu. Obecnie istnieją dwa główne rodzaje oleju napędowego: olej napędowy na bazie ropy naftowej (czasami nazywany petrodieselem), który jest pozyskiwany z oleju; oraz biodiesel, wyprodukowany z materiałów organicznych, takich jak:
Olej napędowy, który trafia do użytkownika końcowego, zaczyna swoje życie jako ropa naftowa, będąca wynikiem dużych, rozkładających się ilości biomasy (roślinnej i zwierzęcej) w połączeniu z ciśnieniem i ciepłem. Po zebraniu olej bazowy jest transportowany do rafinerii, gdzie przechodzi trzy procesy: separację, konwersję i oczyszczanie. Proces separacji zachodzi w dużych wieżach destylacyjnych, gdzie olej jest wystawiony na działanie ekstremalnego ciepła, co powoduje jego rozdzielanie się na gazy i ciecze. Produkty rozdzielają się w oparciu o różnice temperatur między dolną i górną częścią wieży. Produkty obejmują propan u góry, olej napędowy w środku i smary u dołu. Następnym krokiem w produkcji oleju napędowego jest konwersja, która zwykle polega na zastosowaniu katalizatora do niektórych cięższych olejów z procesu separacji w celu wytworzenia większej ilości benzyny, oleju napędowego i propanu. Ostatnim etapem procesu jest oczyszczanie i zwykle obejmuje wystawienie produktów na działanie wodoru i katalizatora w celu usunięcia siarki.
Proces produkcji biodiesla rozpoczyna się od olejów lub tłuszczów roślinnych (mogą to być również tłuszcze zwierzęce), które następnie miesza się z alkoholem (zazwyczaj metanolem) i katalizatorem. Ogólnie rzecz biorąc, mieszanina jest następnie podgrzewana, powodując reakcję, przekształcając tłuszcz w glicerynę i biodiesel. Nadmiar metanolu jest usuwany z obu produktów i często ponownie wykorzystywany. Zarówno gliceryna, jak i biodiesel mogą zostać poddane oczyszczeniu przed sprzedażą, przy czym ten ostatni jest destylowany w celu usunięcia koloru.
