Biodiesel refererer til et flydende brændstof, der kan erstatte petrokemisk diesel, produceret gennem en proces kaldet transesterificering ved hjælp af råmaterialer som animalske og vegetabilske olier, mikrobielle olier og spild madolie. Det udviser fremragende opløselighed med diesel og kan bruges enten blandet eller alene med standard dieselbrændstof. Det er en typisk ren og vedvarende "grøn energi" og et ideelt alternativ til ikke-vedvarende ressourcer som petroleum.
Ubehandlet vegetabilsk olie kan også brænde i dieselmotorer, men dens viskositet er næsten 20 gange højere end diesel, med et meget højt flammepunkt (over 200 grader). Disse egenskaber gør det vanskeligt for vegetabilsk olie at fordampe inde i dieselmotoren, hvilket forårsager forskellige problemer. Efter forarbejdning, såsom esterificeringsforarbejdning, omdannes vegetabilsk olie til biodiesel, hvor dens brændstofegenskaber meget ligner diesel.
Biodiesel er en blanding af animalsk og vegetabilsk fedt, hovedsageligt bestående af fem fedtsyremethylestere: methylpalmitat (C16H32O2), methylstearat (C18H36O2), methyloleat (C19H36O2), methyllinoleat (C19H34O2) og methyl)linolen (C29O2) .
Disse methylestere har lignende kemiske strukturer med en funktionel methylestergruppe knyttet til en carbonkæde. En sådan kemisk sammensætning er meget enklere sammenlignet med petrokemisk diesel, og den er fri for aromatiske kulbrinter og for det meste svovlfri. Afbrænding af biodiesel i dieselmotorer reducerer emissionerne af polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er) markant, mens emissionerne af svovldioxid (SO2) er næsten nul.
Sammenfattende er der to fordele ved at brænde biodiesel: For det første ligner dens fysiske og kemiske egenskaber traditionel diesel, og for det andet kan afbrænding af biodiesel reducere emissioner af visse forurenende stoffer såsom PM, CO og HC fra dieselmotorer.