随着环境意识的增强和能源危机的影响，人们开始寻找一种能够替代石油燃料并对环境破坏小的新能源。近几年石油价格的升高和石油的缺乏，使人们开始思考利用植物油去替代柴油。同时，餐饮废油不仅污染环境，而且还危害人们的健康，因此餐饮废油的有效利用成为一个值得研究的问题。溶剂稀释和微乳化降低植物油粘度的方法，会导致柴油机燃烧存在积炭、堵塞油喷嘴等问题。
酯交换制取生物柴油是当今容易实现工业化的一种方式。在众多的清洁替代能源中，植物油甲酯作为柴油的替代品有很多的优点。影响酯交换反应的主要因素有醇油比、催化剂、反应温度和压力、反应时间以及游离脂肪酸和油中水分含量。
目前工业生产生物柴油主要应用酯交换法。各种天然的植物油和动物脂肪以及食品工业的废油，都可以作为酯交换生产生物柴油的原料。可用于酯交换的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇。其中为常见的是用甲醇，这是由于甲醇的价格低，同时碳链短、极性强，能够很快地与脂肪酸甘油酯发生反应，且碱性催化剂易溶于甲醇。该反映可用酸、碱或酶作为催化剂。其中碱性催化剂包括NaOH、KOH、各种碳酸盐以及钠和钾的醇盐，酸性催化剂常用的是硫酸、磷酸或盐酸。甲醇越多产率越高，但也会给分离带来困难。
下式表明酯交换反应的一般步骤：通过以上的酯交换反应可以使天然油脂（甘油三酸酯）的分子量降至原来的 1/3，粘度降低 8 倍，同时提高了燃料挥发度。生产出来的生物柴油的粘度与柴油接近，十六烷值达到 50。