柴油最普遍的制备方法是酯交换反应。由植物油和脂肪中佔主要成分的甘油三酯与醇（一般是甲醇）在催化剂存在下反应，生成。脂肪酸酯的物理和化学性质与柴油非常相近甚至更好。酯交换反应是将植物油和甲醇或乙醇混合，生成脂肪酸酯，即生物柴油。催化剂可以是酸，也可以是碱，但是由于碱催化的转化率更高（>98%），若要提高为98%转化率必需二级反应以上，通常一级反应酯化率在98%以下，而且常压反应，没有中间步骤，对设备的要求也低，因此一般是採用硷催化反应。
历史.1853年，两个化学家E达菲（E