Dizel yakıt, petrolün fraksiyonel damıtmasıyla yapılan ve 200 ila 360 derece Santigrat derece, 392 ila 680 derece Fahrenheit arasında oluşan yanıcı bir hidrokarbon karışımıdır. 12 ila 20 karbon atomuna sahip alkanlar, sikloalkanlar ve aromatik hidrokarbonlar.
Çoğu hidrokarbon karışımları gibi, dizel yakıt da kimyasal olarak etkisizdir. Kimyasal özellikleri onu bir yakıt olarak veya bazı durumlarda bir çözücü olarak kerosene benzer kılan kullanışlı hale getirir. Dizel yakıt havaya maruz kalmaya devam ettikten sonra çok yavaş oksitlenir. Dizel yakıt, benzinin oktan sayısına ters orantılı olarak tutuşma kalitesinin bir ölçüsü olan setan sayısı ile tanımlanabilir. Dizel motorlarının çoğu, setan sayısı 50 veya daha yüksek olan dizel yakıtını yakar.
Fiziksel olarak, dizel yakıt, özgül ağırlığı 0.81 ila 0.96 olan renksiz ila açık kahverengi bir sıvı olarak görünür ve bu da sudan daha az yoğundur. Dizel yakıt, 17.5 Fahrenheit olan negatif 8.1 santigrat derece sıcaklıkta donar ve bu sayede benzine kıyasla soğuk hava uygulamaları için daha az uygundur. Dizel yakıt, geleneksel benzine göre daha yüksek özgül ağırlığa, daha yüksek viskoziteye ve daha düşük uçuculuğa sahiptir, ancak dizel yakıt, yüksek yoğunluğundan dolayı galon başına daha fazla enerji içerir.