柴油是轻质石油产品，复杂烃类（碳原子数约10～22）混合物。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成；也可由页岩油加工和煤液化制取。柴油分为轻柴油（沸点范围约180～370℃）和重柴油（沸点范围约350～410℃）两大类。广泛用于重型车辆、铁路机车、船舰。柴油按凝点分级，轻柴油有5、0、-10、-20、-35、-50六个牌号，重柴油有10、20、30三个牌号。

1854年，美国工程师发明了石油的分馏方法，并成功的提炼了汽油、煤油、柴油。1859年，美国人在宾夕法尼亚州打出了世界上第一口油井，从此开始了对石油的大量开采和利用。由石油直接炼制的柴油中，硫和烯烃、芳烃含量较高，燃烧后对大气环境造成了严重的影响，通过柴油加氢技术实现柴油的脱硫、脱芳烃以及脱烯烃反应，最终反应后的物质再进行冷却降凝，分馏出所需要的清洁柴油。

柴油最重要的用途是用于驱动车辆、船舶的柴油机。1897年，R.狄塞尔研制成功可供实用的四冲程柴油机。起初，柴油机用空气喷射燃料，燃油喷射装置庞大笨重，只用于固定作业。20世纪初，柴油机开始用于船舶，1905年制成第一台船用二冲程柴油机。1922年，德国的R.A.博施发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。20世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。到了20世纪50年代，一些结构性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油机发展起来，从此柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代动力机械中最重要的动力装置之一。