Bruk av biodiesel er mer miljøvennlig enn vanlig diesel, men det er uklart hvor stor miljøgevinsten er. Per i dag er det fritak for autodiesel- og CO2-avgift på biodiesel i Norge. Derfor er biodieselen ca. en krone billigere enn mineraldiesel. Usikkerheten knyttet til miljøgevinsten har sammenheng med produksjonen av biodiesel. Råvarene må imidlertid gjennom en kjemisk prosess før de blir til diesel, dvs. råvarene som benyttes i produksjonen, logistikk og hvordan biprodukter håndteres.
I Europa er det vanligst at biodiesel produseres av blant annet raps (korsblomstret kulturplante (oljevekst) av slekten kål) og matavfall (I USA brukes i stor grad soyabønner). Miljøorganisasjoner som for eksempel Bellona er svært positive til biodiesel, fordi det gir redusert utslipp av klimagasser, svovel, partikler og sot. Det er viktig å merke seg at selve produksjonen av biodieselen, dvs både råvarene som benyttes i produksjonen, logistikk og hvordan biprodukter håndteres vil påvirke miljøbelastningen av biodieselen. Det er derfor ikke gitt at bruk av biodiesel fører med seg fullt så positive miljøvirkninger som skissert i tabellen over.