Primarna uporaba dizelsko gorivo je v dizelskih motorjih. Izum dizelskega motorja je zaslužen Rudolph Diesel, ki je leta 1892 vložil prvi patent za dizelski motor. Njegova uporaba arašidovega olja (in ne naftnega derivata) za gorivo motorja - dokazana na razstavnem sejmu leta 1889 v Parizu - bi lahko štela za prvi poskus biodizelskega goriva. Diesel je zasnoval svojo zasnovo motorja kot alternativo drugim motorjem tiste dobe, ki bi jih lahko uporabljal vsakdanji človek, ne da bi bil odvisen od velike industrije. Trenutno obstajata dve glavni vrsti dizelskega goriva: dizelsko gorivo na osnovi nafte (včasih imenovano tudi petrodizel), ki se pridobiva iz nafte; in biodizelsko gorivo, izdelano iz organskih materialov, kot so:
Dizelsko gorivo, ki doseže končnega uporabnika, začne svojo življenjsko dobo kot surova nafta, kar je posledica velikih, propadajočih količin biomase (rastlinske in živalske) v kombinaciji s pritiskom in toploto. Ko je to osnovno olje pobrano, se odpelje v rafinerijo, kjer poteka trije postopki: ločevanje, pretvorba in čiščenje. Postopek ločevanja se zgodi v velikih destilacijskih stolpih, kjer je olje izpostavljeno izjemni vročini, zaradi česar se loči na pline in tekočine. Izdelki se ločijo glede na temperaturne razlike med dnom in vrhom stolpa. Izdelki segajo od plina propan zgoraj, dizelskega goriva na sredini in maziv spodaj. Naslednji korak pri proizvodnji dizelskega goriva je pretvorba, ki običajno vključuje nanašanje katalizatorja na nekatera težja olja iz postopka ločevanja, da se ustvari več bencina, dizelskega goriva in propana. Zadnji korak v postopku je čiščenje in običajno vključuje izpostavljanje izdelkov vodiku in katalizatorju za odstranjevanje žvepla.
Postopek proizvodnje biodizla se začne bodisi z rastlinskimi olji ali maščobami (lahko tudi živalskimi), ki jih nato zmešamo z alkoholom (običajno metanolom) in katalizatorjem. Na splošno se mešanica nato segreje, zaradi česar reagira in maščobo pretvori v glicerin in biodizel. Presežek metanola se odstrani iz obeh izdelkov in pogosto ponovno uporabi. Tako glicerin kot biodizel se lahko pred prodajo očistijo, pri čemer slednji destilirajo, da odstranijo barvo.