Det brændstof, der anvendes i dieselmotorer, nemlig dieselbrændstof, har følgende grundlæggende egenskaber:
Høj energitæthed: Dieselbrændstof har en massefylde på cirka 0,82–0,85 g/cm³, højere end benzin (ca. 0,70–0,78 g/cm³). Hver liter diesel indeholder omkring 12 % mere energi end benzin, hvilket gør det muligt for dieselbiler at opnå større rækkevidde med samme brændstofvolumen.
Højt flammepunkt og lav flygtighed: Dieselbrændstof har et bredt kogeområde (ca. 180 grader –370 grader) og lav flygtighed, hvilket gør det mindre tilbøjeligt til at danne brændbare dampe ved omgivende temperaturer. Dette øger sikkerheden under opbevaring og transport.
Lav selvantændelsestemperatur: Diesels selvantændelsestemperatur er cirka 220 grader, betydeligt lavere end benzin (omkring 427 grader). Dette muliggør selvantændelse i høj-temperatur, høj-luft uden tændrørstænding, hvilket danner grundlaget for kompressions-tændingsmotorer.
Moderat krav til cetantal: Cetantal måler diesels-selvantændelsesevne. Høj-dieselmotorer kræver typisk et cetantal mellem 40-60. For lav værdi forårsager vanskelig start og hård forbrænding; for høj en værdi fører til ufuldstændig forbrænding og udslip af sort røg.
Højt kulstofindhold: Dieselbrændstof indeholder ca. 87%-89% kulstof, højere end benzin (85%-87%). Dette giver større termisk effektivitet under forbrænding, men producerer også flere partikler og nitrogenoxider.
