生物柴油是一种以动物脂肪、植物油或餐厅回收油脂作为原料生产的生物燃料。这种可生物降解的液体燃料由脂肪酸烷基酯、脂肪酸甲基酯或长链单烷基酯组成。生物混合柴油是生物柴油和石油柴油的混合物。
生物柴油被认为是一种用于压燃式发动机的很好的石油柴油的替代燃料，因为它燃烧时排放的有害气体和硫磺比石油柴油更少。生物柴油还比化石柴油安全很多，因为它无毒，较不易可燃（更高闪点）。虽然生物柴油每加仑含有的能量比石油柴油大约少8％，但没有报告称在性能和燃油经济性方面存在显著差异。
美国能源部说，根据旨在鼓励该国生物柴油使用的政策，美国有足够的原豆油、餐厅回收油脂和其他原料供应，用以每年生产大约17亿加仑的生物柴油。
生物柴油是通过酯化反应生产的。脂肪和油与酒精（通常是甲醇）混合，在催化剂（通常是氢氧化钠）的帮助下，形成脂肪酸甲基酯。甘油是生物柴油生产的副产品。
在美国，将生物柴油和石油柴油以任何比例混合都是合法的。 B100生物柴油是纯生物柴油，B20含有20％生物柴油和80％石油柴油，而B5含有5％生物柴油和95％石油柴油。大多数生物柴油用户选择B20，因为B100存在寒冷天气的性能和材料兼容性的问题，而B20没有。
生物混合柴油燃烧时比石油柴油排放的温室气体也更少。根据美国能源部替代燃料和高级车辆数据中心的分析，使用B100的二氧化碳排放量比使用石油柴油降低75％多，而使用B20的二氧化碳排放量则降低15％。
美国各州政府和联邦政府针对生物柴油和生物混合柴油的使用出台了许多鼓励措施和法律。华盛顿州制定了4个奖励方案和13个法律，是最多的州。大多数州提供免税和减税政策，以鼓励人们根据《1992年能源政策法案》使用生物柴油B100和B20或更高质量的可替代性燃料。
