birincil kullanımı dizel yakıt dizel motorlarda bulunur. Dizel motorun icadı, 1892'de ilk dizel motor patentini alan Rudolph Diesel'e atfedilir. Bir motora yakıt sağlamak için (bir petrol ürünü yerine) fıstık yağı kullanması - Paris'teki 1889 sergi fuarında gösterildi - biyodizel yakıtına yönelik ilk girişim olarak kabul edilebilir. Diesel, motor tasarımını, büyük bir endüstriye bağlı kalmadan sıradan insan tarafından kullanılabilecek çağın diğer motorlarına bir alternatif olarak algıladı. Şu anda, iki ana dizel yakıt türü vardır: petrolden elde edilen petrol bazlı dizel yakıt (bazen petrodizel olarak adlandırılır); ve aşağıdakiler gibi organik malzemeler kullanılarak yapılan biyodizel yakıt:
Son kullanıcıya ulaşan dizel yakıt, büyük, çürüyen miktarlarda biyokütlenin (bitkisel ve hayvansal) basınç ve ısı ile birleşmesi sonucu ham petrol olarak yaşamına başlar. Bu baz yağ hasat edildikten sonra, üç işlemden geçtiği bir rafineriye nakledilir: ayırma, dönüştürme ve saflaştırma. Ayırma işlemi, yağın aşırı ısıya maruz kaldığı ve gazlara ve sıvılara ayrılmasına neden olduğu büyük damıtma kulelerinde gerçekleşir. Ürünler, kulenin altı ve üstü arasındaki sıcaklık farklılıklarına göre ayrılmaktadır. Ürünler üst kısımda propan gazı, ortada dizel ve alt kısımda yağlayıcılardan oluşmaktadır. Dizel üretiminde bir sonraki adım, genellikle daha fazla benzin, dizel ve propan oluşturmak için ayırma işleminden bazı ağır yağlara bir katalizörün uygulanmasını içeren dönüşümdür. İşlemdeki son adım saflaştırmadır ve genellikle ürünlerin hidrojene ve kükürtün çıkarılması için bir katalizöre maruz bırakılmasını içerir.
Biyodizel üretim süreci, daha sonra alkol (tipik olarak metanol) ve bir katalizör ile karıştırılan bitkisel yağlar veya katı yağlar (hayvansal yağlar da olabilir) ile başlar. Genel olarak, karışım daha sonra ısıtılarak reaksiyona girmesine neden olarak yağın gliserin ve biyodizele dönüştürülmesi sağlanır. Fazla metanol, her iki üründen de çıkarılır ve sıklıkla yeniden kullanılır. Hem gliserin hem de biyodizel, satıştan önce saflaştırmaya tabi tutulabilir, ikincisi rengi çıkarmak için damıtılır.