柴油分子由15个烃链组成，植物油分子一般由14~18个烃链组成，与柴油分子相似。因此，用菜子油等可再生植物油可加工制取新型燃料—生物柴油。
生物柴油的特点在于：1.有优良的环保特性。生物柴油含硫量低，可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香烃。与普通柴油相比，生物柴油具有环境友好特点，其柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10，颗粒物为20%，CO2和CO排放量仅为10%。其废气排放指标可满足欧洲Ⅱ号和Ⅲ号排放标准。2.有较好的发动机低温启动性能，无添加剂冷凝点达-20℃。3.有较好的润滑性能，可降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率，延长其使用寿命。4.有较好的安全性能，其闪点高，不属于危险品。5.有良好的燃料性能，其十六烷值高，燃烧性能优于普通柴油。6.具有可再生性。生物柴油作为一种可再生能源，其资源不会枯竭。
国外发展现状
欧洲和北美利用过剩的菜子油和豆油为原料生产生物柴油已获得推广应用。按照京都议定书，欧盟2008~2012年间要减少CO2排放8%，据燃料对整个大气CO2影响的生命循环分析（LCA）指出，生物柴油排放的CO2比矿物柴油要少约50%。为此，欧盟最近发布了两项新的指令以推进生物燃料在汽车燃料市场上的应用，这将进一步推动欧洲生物柴油工业的发展。与常规柴油相比，生物柴油价格要贵一倍以上，为此，指令要求欧盟各国降低生物柴油税率，并对生物柴油在欧洲汽车燃料中的销售比例作出规定。这将有助于欧洲生物柴油市场价值由2000年5.04亿美元提高到2007年24亿美元，年增长率可望达到25%。。欧盟推广生物柴油的目标是：到2003年达230万吨，2010年达830万吨。德国现有8家生物柴油生产厂，拥有300多个生物柴油加油站，生产生物柴油25万吨/年，并制定了生物柴油标准DIN V51606，对生物柴油不收税。法国有7家生物柴油生产厂，总能力为40万吨/年。使用标准是在普通柴油中掺加5%生物柴油，对生物柴油的税率为零。意大利有9个生物柴油生产厂，总能力33万吨/年，对生物柴油的税率为零。奥地利有3个生物柴油生产厂，总能力5.5万吨/年，税率为石油柴油的4.6%。比利时有2个生物柴油生产厂，总能力24万吨/年。
美国也在推广生物柴油，现有4家生物柴油生产厂，总能力为30万吨/年，2001年生产6.5万吨，规划2011年将生产115万吨。。在普通柴油中的掺入量为10%~20%。生物柴油的税率为零。其他一些国家也在兴起生物柴油产业。日本生物柴油生产能力达到40万吨/年。泰国发展生物柴油计划己于2001年7月发布，泰国石油公司承诺每年收购7万吨棕榈油和2万吨椰子油，实施税收减免，泰国第一家生物柴油装置已经投运。
生产技术及进展
目前生物柴油主要用化学法生产，采用植物和动物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或碱性催化剂和230~250℃下进行酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。现还在研究生物酶法合成生物柴油技术，酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量少、无污染物排放等优点，但由于低碳醇对酶有毒性，致使酶法转化率低（低于90%），目前尚未工业化。
最近，国外开发了一些主产生物柴油新工艺和利用下脚原料生产生物柴油技术。加拿大Biox公司生产和销售的生物柴油采用Toronto大学开发的工艺，该工艺将回收的植物油、农业种子油或废弃的动物脂肪、油脂转化为生物柴油。传统的催化方法从三甘油酯生产脂肪酸甲酯有几个缺点：室温下速度慢，不能完全反应；需2~3次通过才能达到必要纯度；不能处理脂肪酸含量高于15%的物质，因酸类会中和催化生成的皂类。鉴于最初反应混合物由两相组成，反应传质受到限制，Biox工艺揭示了甲醇醇解动力学，该工艺采用情性、廉价、可回收的共溶剂使反应呈单相；使用较多甲醇增加混合物极性，以保持催化剂离子化；使用单相酸催化步骤转化脂肪酸；循环甲醇和共溶剂，利用冷凝的潜热加热进入的原料。Biox工艺改变了生物柴油生产的经济性。Biox公司已投运1000升/年验证装置，并计划放大生产60000升/年。
美国农业部（USDA）研究人员从大豆皂料（生产食用油时的一种廉价副产物）中生产生物柴油。该工艺费用比目前从精制的植物油生产生物柴油最低费用方法还便宜。燃油质量与常规生物柴油相似。皂料含有50%水，三甘油酯、含磷甘油酯和游离脂肪酸各含10%。在USDA工艺中，甘油酯在100℃下水解释放出脂肪酸，除去水，然后用硫酸和醇类酯化生产生物柴油。起初遇到的问题是酯化时固体硫酸钠废物（硫酸与氢氧化钠在碱性皂料中反应生成）的大量沉淀。这可组合采用工业上从皂料制取酸性油的方法而得以解决。在该过程中，蒸汽和硫酸喷入呈高度乳化状的皂料中，可使乳化液破乳，使油和水实现相分离，含有可溶性Na2SO4的水排向污水处理装置。
我国的发展机遇
目前我国生物柴油的研究开发处于起步阶段。但我国有丰富的植物油脂及动物油脂资源，我国每年豆油年产量达6000万吨，而且饭店产生大量的煎炸油，如加以充分利用，有很大的发展空间。最近，四川古杉油脂化学公司已成功开发出生物柴油，该公司以植物油下脚料为原料生产生物柴油，产品的使用性能与0号柴油相当，燃烧后废物排放较普通柴油下降70%，经检定，主要性能指标达到德国DIN 51606标准。生物柴油产业是新兴的高新科技产业，我国“十五发展纲要”己明确提出发展各种石油替代品，并将发展生物液体燃料确定为新兴产业发展方向，加快我国生物柴油的研发和应用是新时期赋予我们千载难逢的发展机遇。