Biyodizel, hayvansal ve bitkisel yağlar, mikrobiyal yağlar ve atık yemeklik yağlar gibi hammaddeler kullanılarak transesterifikasyon adı verilen bir işlemle üretilen, petrokimyasal dizelin yerini alabilecek sıvı yakıtı ifade eder. Dizel ile mükemmel çözünürlük sergiler ve standart dizel yakıtla karıştırılarak veya tek başına kullanılabilir. Tipik bir temiz ve yenilenebilir "yeşil enerji"dir ve petrol gibi yenilenemeyen kaynaklara ideal bir alternatiftir.
İşlenmemiş bitkisel yağ da dizel motorlarda yanabilir, ancak viskozitesi dizelden neredeyse 20 kat daha yüksektir ve çok yüksek bir parlama noktasına sahiptir (200 derecenin üzerinde). Bu özellikler bitkisel yağın dizel motor içinde buharlaşmasını zorlaştırarak çeşitli sorunlara neden olur. Esterifikasyon işlemi gibi işlemlerden sonra bitkisel yağ, yakıt özellikleri dizele çok benzeyen biyodizele dönüştürülür.
Biyodizel, esas olarak beş yağ asidi metil esterinden oluşan, hayvansal ve bitkisel yağlardan türetilen bir karışımdır: metil palmitat (C16H32O2), metil stearat (C18H36O2), metil oleat (C19H36O2), metil linoleat (C19H34O2) ve metil linolenat (C19H32O2) .
Bu metil esterler, bir karbon zincirine bağlı bir metil ester fonksiyonel grubuyla benzer kimyasal yapılara sahiptir. Böyle bir kimyasal bileşim, petrokimyasal dizele kıyasla çok daha basittir ve aromatik hidrokarbonlardan ve çoğunlukla kükürtten arındırılmıştır. Dizel motorlarda biyodizelin yakılması, polisiklik aromatik hidrokarbonların (PAH'lar) emisyonlarını önemli ölçüde azaltırken, kükürt dioksit (SO2) emisyonları neredeyse sıfırdır.
Özetle, biyodizel yakmanın iki avantajı vardır: birincisi, fiziksel ve kimyasal özellikleri geleneksel dizele benzer; ikincisi, biyodizelin yakılması, dizel motorlardan kaynaklanan PM, CO ve HC gibi belirli kirleticilerin emisyonlarını azaltabilir.