Combustibilul utilizat la motoarele diesel, și anume motorina, posedă următoarele caracteristici fundamentale:
Densitate mare de energie: combustibilul diesel are o densitate de aproximativ 0,82–0,85 g/cm³, mai mare decât benzina (aproximativ 0,70–0,78 g/cm³). Fiecare litru de motorină conține cu aproximativ 12% mai multă energie decât benzina, permițând vehiculelor diesel să atingă o autonomie mai mare cu același volum de combustibil.
Punct de aprindere ridicat și volatilitate scăzută: combustibilul diesel are un interval larg de fierbere (aproximativ 180 de grade -370 de grade) și o volatilitate scăzută, ceea ce îl face mai puțin predispus la formarea de vapori inflamabili la temperatura mediului ambiant. Acest lucru sporește siguranța în timpul depozitării și transportului.
Temperatura de autoaprindere scăzută: temperatura de autoaprindere a motorinului este de aproximativ 220 de grade, semnificativ mai mică decât benzina (aproximativ 427 de grade). Acest lucru permite auto-aprinderea la temperatură-înaltă, aer cu presiune înaltă-fără aprinderea bujiilor, formând baza motoarelor cu aprindere-compresivă.
Cerințe moderate privind numărul cetanic: numărul cetanic măsoară capacitatea de auto{0}}aprindere a motorinei. Motoarele diesel cu viteză mare-de obicei necesită un număr de cetan între 40-60. O valoare prea mică provoacă pornire dificilă și ardere grea; o valoare prea mare duce la ardere incompletă și la emisii de fum negru.
Conținut ridicat de carbon: motorina conține aproximativ 87%–89% carbon, mai mare decât benzina (85%–87%). Acest lucru produce o eficiență termică mai mare în timpul arderii, dar produce și mai multe particule și oxizi de azot.
