Utilizarea principală a combustibil diesel este în motoare diesel. Invenția motorului diesel este creditată lui Rudolph Diesel, care a depus primul brevet de motor diesel în 1892. Utilizarea uleiului de arahide (mai degrabă decât a unui produs petrolier) pentru a alimenta un motor - demonstrată la târgul expozițional din 1889 de la Paris - ar putea fi considerată prima încercare de a utiliza un combustibil biodiesel. Diesel și-a perceput designul motorului ca o alternativă la alte motoare ale epocii care ar putea fi folosite de omul de zi cu zi fără a depinde de industria mare. În prezent, există două tipuri majore de motorină: motorina pe bază de petrol (uneori numită petrol), care este derivată din petrol; combustibil și biodiesel, fabricat cu materiale organice precum:
Motorina care ajunge la utilizatorul final își începe viața sub formă de țiței, rezultatul unor cantități mari de biomase (vegetale și animale) în descompunere combinate cu presiune și căldură. Odată ce acest ulei de bază a fost recoltat, acesta este transportat la o rafinărie unde suferă trei procese: separare, conversie și purificare. Procesul de separare are loc în turnuri mari de distilare, unde uleiul este expus la căldură extremă, determinându-l să se separe în gaze și lichide. Produsele se separă pe baza diferențelor de temperatură dintre partea de jos și partea de sus a turnului. Produsele variază de la gaz propan în partea de sus, motorină în mijloc și lubrifianți în partea de jos. Următorul pas în producția de motorină este conversia, care implică de obicei aplicarea unui catalizator pe unele dintre uleiurile mai grele din procesul de separare pentru a crea mai multă benzină, motorină și propan. Etapa finală a procesului este purificarea și implică de obicei expunerea produselor la hidrogen și la un catalizator pentru îndepărtarea sulfului.
Procesul de producere a biodieselului începe fie cu uleiuri vegetale, fie cu grăsimi (poate fi și grăsimi animale), care sunt apoi amestecate cu alcool (metanol, de obicei) și un catalizator. În general, amestecul este apoi încălzit, provocând reacția acestuia, transformând grăsimea în glicerină și biodiesel. Excesul de metanol este îndepărtat din ambele produse și adesea reutilizat. Atât glicerina, cât și biodieselul pot fi purificate înainte de vânzare, aceasta din urmă fiind distilată pentru a elimina culoarea.