ไบโอดีเซลคือเชื้อพลิงเหลวซึ่งจะมีสีที่หลากหลายตั้งแต่สีทองจนถึงสีน้ำตาลเข้มโดยขึ้นอยู่กับวัตถุดิบ ในความเป็นจริงนั้นไบโอดีเซลจะไม่ผสมเข้าเป็นเนื้อเดียวกันกับน้ำ, มีจุดเดือดที่สูงและแรงดันไอน้ำต่ำ นอกจากนี้จะไม่ติดไฟได้ง่ายๆและความเป็นพิษน้อยกว่าเกลือรวมถึงสามารถสามารถสลายตัวได้เร็วเท่าๆกับน้ำตาล เพื่อที่จะได้การรับประกันถึงคุณภาพที่สูงนั้นได้มีการกำหนด ข้อกำหนดที่เข้มงวด ในด้านคุณลักษณะของเกรดของไบโอดีเซลขึ้น องค์กรพลังงานสีเขียวได้ถูกจัดตั้งขึ้นเพื่อจัดหาคุณภาพในระดับสูงให้กับลูกค้า ไบโอดีเซลของเรานั้นมีคุณภาพตรงตามมาตรฐานนานาชาติ EN 14214 และ ASTM D 6751-03 และได้รับ การรับรองจากการปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย เช่นเดียวกับ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ด้วยเช่นกัน โดยทั่วไปนั้นไบโอดีเซลมีคุณสมบัติทางกายภาพคล้ายคลึงกับน้ำมันดีเซลโดยทั่วไปโดยมีลักษระเด่นดังต่อไปนี้:

เกณฑ์ในการเปรียบเทียบการวัดการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงดีเซลคือหมายเลขซีเธนหรือที่เรียกว่าดัชนีซีเธน ดัชนีซีเธนที่สูงกว่าจะหมายถึงการเผาไหม้ที่เร็วขึ้นรวมถึงการทำงานของเครื่องยนต์ที่ราบเรียบขึ้น น้ำมันดีเซลของอเมริกาโดยทั่วไปนั้นจะมีค่าดัชนีซีเธนอยู่ในระดับ 40 ต้นๆ ดีเซลของยุโรปจะมีค่าอยู่ที่ 50 ต้นๆ ส่วนประกอบหลักของไบโอดีเซลจะมีความคล้ายคลึงกับซีเธนโดยจะมีค่าดัชนีซีเธนอยู่ในช่วง 56 ถึง 58 ดังที่กล่าวมานั้นจะเก็นได้ว่าไบโอดีเซลคือ เชื้อเพลิงคุณภาพสูง ที่มีการเผาไหม้ที่ดีโดยที่ไม่มีสารตัวช่วยอื่นๆ

คุณสมบัติการหล่อลื่นเป็นอีกสิ่งหนึ่งที่มีความสำคัญในการวัดเชื้อเพลิงดีเซลสำหรับหัวฉีดเชื้อเพลิงและปั๊มเชื้อเพลิงบางชนิดที่ทำงานโดยขึ้นกับความหล่อลื่นของเชื้อเพลิง ปัญหาของน้ำมันดีเซลคือการสูญเสียคุณสมบัติการหล่อลื่นจากการที่มีองค์ประกอบกำมะถันจำนวนน้อยซึ่งทำให้การผสมสารสังเคราะห์นั้นเป้นสิ่งที่มีความจำเป็น ในทางกลับกันนั้นไบโอดีเซลมีคุณสมบัติการหล่อลื่นที่ดีถึงแม้จะไม่มีองค์ประกันที่เป็นกำมะถันเลยก็ตาม จากการทดสอบความหล่อลื่นพบว่าการเติมไบโอดีเซล 1-2% เข้าในน้ำมันดีเซลที่มีกำมะกันต่ำจะช่วยเพิ่มความหล่อลื่นในทันทีรวมถึงลดการสึกกร่อนของเครื่องยนต์และปั๊มฉีดประมาณ 60% นอกจากนี้ไบโอดีเซลเป็น สารเติมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ของเชื้อเพลิงน้ำมันดีเซล

ที่อุณหภูมิต่ำนั้นน้ำมันดีเซลจะเกิดผลึกขี้ผึ้งขึ้นซึ่งจะสามารถไปอุดตันท่อและไส้กรองของยานพาหนะได้ ในช่วงแรกนั้นจะเกิดลักษณะขุ่นแลที่อุณหภูมิต่ำลงไปอีกนั้นน้ำมันจะกลายเป็นเหมือนวุ้นซึ่งจะไม่สามารถถูกปั๊มส่งต่อไปได้และส่งผลต่อการทำงานของเครื่องยนต์ อุณหภูมิที่พาราฟิน (น้ำมันดีเซล) และผลึกเอสเตอร์ (ไบโอดีเซล) จะเกิดผลึกก่อนการฉีดนั้นจะสามารถวัดได้โดยอุณหภูมิที่น้ำมันจะไม่ผ่านไส้กรอง (CFPP) สำหรับน้ำมันจากเมล็ดของต้นเรพนั้นจะมีค่า CFPP อยู่ระหว่าง –12° and –14° เซลเซียส, น้ำมันสีเหลืองจะอยู่ในช่วง –2° and +2° เซลเซียส, และน้ำมันปาล์มจะอยู่ในช่วง +20° and +24° เซลเซียส โดยทั่วไปนั้นค่า CFPP ของไบโอดีเซลจะสูงกว่าน้ำมันดีเซลซึ่งส่งผลให้ สมรรถนะการทำงานในอากาศเย็น นั้นแย่กว่าอย่างชัดเจน ในภูมิประเทศเช่นประเทศไทยนั้นแน่นอนว่าจะไม่ส่งผลมากมายนักในฤดูหนาวเมื่อเทียบกับสหรัฐอเมริกา ถ้าสภาพอากาศที่หนาวเกิดขึ้นนั้นก็สามารถจะใช้สารเติมซึ่งทำจากวัตถุดิบบางชนิดเติมเข้ากับไบโอดีเซลได้

นอกจากนี้ยังมีการวัดสมรรถนะของไบโอดีเซลในแง่ของความประหยัดเชื้อเพลิงซึ่งประสิทธิภาพต่อปริมาตรนั้นจะแสดงถึงจำนวนระยะทางเป็นกิโลเมตรที่ได้เทียบกับเชื้อเพลิงจำนวน 1 ลิตร ปริมาณของพลังงานต่อลิตรของไบโอดีเซลจะน้อยกว่าน้ำมันดีเซล 11% โดยประมาณ ยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิง B20 นั้นคาดกันว่าจะได้ระยะทางต่อเชื้อเพลิง 1 ลิตรน้อยกว่าเป็นจำนวน 2.2% (20% x 11%) ด้วยเหตุนี้ไบโอดีเซลมีแนวโน้มว่าจะช่วยลดอัตราการใช้เชื้อเพลิงลง