生物柴油制備主要有直接使用和混合法、微乳化法、熱裂解法和酯交換法。前兩種方法由于油粘度高和不易揮發性,導致發動機噴嘴不同程度結焦、活塞環卡死和碳沉積等問題。植物油和動物脂肪裂解缺點是在高溫下進行,需催化劑,而且反應難以控制,設備昂貴;而酯交換法主要通過酯基轉移將高粘度植物油或動物油脂轉化成低粘度脂肪酸酯,采用酯交換法制備生物柴油具有粘度低,無需消耗大量能源等顯著特點。    目前生物柴油主要是用化學法生產，即用動物和植物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者堿性催化劑和高溫(230～250℃)下進行轉酯化反應，生成相應的脂肪酸甲 酯或乙酯，再經洗滌干燥即得生物柴油。

    但化學法合成生物柴油有以下缺點：工藝復雜，醇必須過量，后續工藝必須有相應的醇回收裝置，能耗高：色澤深，由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質；酯化產物難于回收，成本高；生產過程有廢堿液排放。“工程微藻”生產柴油，為柴油生產開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新實驗室(NREL)通過現代生物技術建成“工程微藻”，即硅藻類的一種“工程小環藻”。在實驗室條件下可使“工程微藻”中脂質含量增加到60%以上，戶外生產也可增加到40%以上。而一般自然狀態下微藻的脂質含量5%-20%。利用“工程微藻”生產柴油具有重要經濟意義和生態意義，其優越性在于：微藻生產能力高、用海水作為天然培養基可節約農業資源；比陸生植物單產油脂高出幾十倍；生產的生物柴油不含硫，燃燒時不排放有毒害氣體，排入環境中也可被微生物降解，不污染環境，發展富含油質的微藻或者“工程微藻”是生產生物柴油的一大趨勢。