Bränslet som används i dieselmotorer, nämligen dieselbränsle, har följande grundläggande egenskaper:
Hög energidensitet: Dieselbränsle har en densitet på cirka 0,82–0,85 g/cm³, högre än bensin (ungefär 0,70–0,78 g/cm³). Varje liter diesel innehåller cirka 12 % mer energi än bensin, vilket gör att dieselfordon kan uppnå större räckvidd med samma bränslevolym.
Hög flampunkt och låg flyktighet: Dieselbränsle har ett brett kokområde (ungefär 180 grader –370 grader) och låg flyktighet, vilket gör det mindre benäget att bilda brandfarliga ångor vid omgivande temperaturer. Detta ökar säkerheten under lagring och transport.
Låg självtändningstemperatur: Diesels självantändningstemperatur är cirka 220 grader, betydligt lägre än bensin (cirka 427 grader). Detta möjliggör självantändning i hög-temperatur, hög-luft utan tändstift, vilket utgör grunden för kompressions-motorer.
Måttliga krav på cetantal: Cetantal mäter dieselns självantändningsförmåga.- Höghastighetsdieselmotorer kräver vanligtvis ett cetantal mellan 40–60. För lågt värde orsakar svår start och grov förbränning; för högt värde leder till ofullständig förbränning och utsläpp av svart rök.
Högt kolinnehåll: Diesel innehåller cirka 87%–89% kol, högre än bensin (85%–87%). Detta ger högre termisk effektivitet under förbränning men producerar också mer partiklar och kväveoxider.