De acordo com a American Fuel and Petrochemical Manufacturers, o óleo diesel é refinado do petróleo bruto através do uso de uma coluna de destilação, fazendo uso dos vários pontos de ebulição de todos os vários produtos químicos no petróleo bruto para separar os produtos do mistura de óleo cru. O combustível diesel é então refinado para remover poluentes, a fim de alcançar o diesel de queima mais limpa e com baixo teor de enxofre usado comercialmente.
Conforme declarado pela AFPM, o petróleo bruto contém muitos produtos petroquímicos diferentes, cada um com seus próprios usos e características exclusivos. Cada um desses produtos químicos também tem seu próprio ponto de ebulição exclusivo. As refinarias aproveitam a diferença do ponto de ebulição para separar os produtos petroquímicos individuais da mistura bruta. O petróleo bruto é colocado em uma coluna de destilação e, em seguida, aquecido para permitir que os produtos petroquímicos mais voláteis fervam enquanto os produtos químicos restantes permanecem na forma líquida. O propano e a gasolina são fervidos e coletados primeiro, seguidos pelo diesel, óleo lubrificante e outros produtos. O diesel coletado nesta fase é bastante barato, mas está cheio de enxofre e outros poluentes. Uma vez extraído, esse diesel é destilado e refinado para reduzir esses potenciais poluentes. O diesel refinado de baixo teor de enxofre resultante queima muito mais limpo, mas também é muito mais caro.