生物柴油学名为脂肪酸甲酯，由动植物油脂与甲醇在催化剂的作用下，反应而成。其碳链由C12~C18组成，而石化柴油的碳链为C14~C16组成，故生物柴油与石化柴油的碳链基本一致，使其可替代石化柴油，其优、缺点如下：
优点：
环境友好 采用生物柴油尾气中有毒有机物排放量仅为十分之一，颗粒物为普通柴油的20%，一氧化碳和二氧化碳排放量仅为石油柴油的10%，微量硫化物和无铅及有毒物的排放；不含芳香族烃类成份而不具致癌性；
可再生性 国内以废弃动植物油脂为原料，具有变废为宝的再生性，且可减少对石化燃料石油的需求量和进口量；
十六烷值高 大于53（石化柴油为45），压燃性、抗爆性能优于石化柴油；
含氧量高 可达11%，在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少，燃烧、点火性能优于石化柴油；
高闪点 大于100℃，较石化柴的60℃高，有利于安全运输、储存；
使用简单 可与柴油以任意比例混合，无须改动柴油机，直接添加使用，按5%~10%比例石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性；
缺点：
密度大 一般为0.865—0.885，如在石化柴油的体系下终端为按体积销售，对经济性有一定损失，但密度大又具有燃烧值高的特点（通俗称耐烧），对最终用户无影响。
运动黏度高 一般40℃时为4～6（mm2/S）,比石化柴油的2～4（mm2/S）高，致使其雾化效果略差，但较高的运动黏度，可更易在汽缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，降低机件磨损。
冷滤点不稳定 因其原料为废弃动植物油脂，虽有部分原料在20℃时的冷滤点可达到-10℃，但其中具有高冷凝点的原料如过多，则冷滤点在3℃左右，这样冬季使用时应选择低冷凝点的原料生产的生物柴油。