Entre las características del combustibles diesel están su densidad de 0.832 kg/l (6.9 lb/US gal), un 12% superior a la gasolina. La fórmula química del diesel en C12H23, moviéndose entre los valores C10H20 a C15H28. Su composición química consiste en un 75% de hidrocarburos saturados (básicamente parafinas y cicloparafinas) y un 25% de hidrocarbonos aromáticos, incluyendo naftalenos y alquilbencenos.
Más del 86% de la masa total del diesel es carbónica, permitiendo un valor de calentamiento neto de 43.1 MJ/Kg, muy similar al de la gasolina. Pero dada su mayor densidad, el diesel tiene una potencia energética por unidad de volumen un 10% mayor que la gasolina.
Algunas algas y microbios son capaces de sobrevivir en el diesel. Las primeras mueren en condiciones de oscuridad –tanques cerrados-, mientras que los microbios sobreviven en la interfaz del diesel con moléculas de agua, pudiendo tupir los filtros si sus poblaciones son muy numerosas.
En cuanto a la emisión de CO2, el diesel y la gasolina están muy parejos, rondando los 73.25 g/MJ. Siendo más fácil de refinar a partir del petróleo, los hidrocarburos presentes en el diesel tienen un punto de ebullición entre los 180-360 oC.
El precio del diesel se eleva tradicionalmente en invierno, debido a que la demanda de calefacción se dispara en los países del hemisferio norte. Por otro lado, las nuevas regulaciones sobre el contenido de azufre implican procesos de refinación más profundos que contribuyen a la elevación de los costos. Claramente, la tendencia alcista del petróleo a nivel mundial también impacta sobre el precio intermedio y final del diesel.