Il biodiesel è costituito per almeno il 98% da esteri metilici di acidi grassi. Il processo di produzione che considera in modo prevalente l'olio di colza grezzo o raffinato, è detto "trans - esterificazione" e permette di ottenere un combustibile con caratteristiche chimico - fisiche alquanto simili a quelle del gasolio. E' necessario utilizzare un alcool: metanolo o etanolo. Si ottiene anche un co-prodotto: la glicerina che può avere diversi impieghi industriali.

Chimica della produzione del biodiesel: una molecola di olio (trigliceride) si combina con 3 molecole di metanolo per dare una molecola di glicerolo e 3 molecole di acidi grassi liberi (biodiesel).