In vergelijking met andere transportbrandstoffen zoals benzine heeft diesel een hogere energiedichtheid en levert daarom meer energie per gallon. Benzine heeft doorgaans een energie-inhoud van ongeveer 31,7 MJ/L (8.500 BTU/gal), wat betekent dat diesel ongeveer 13% meer energie per volume bevat.
De relatief hoge energiedichtheid van dieselbrandstof maakt het bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij energie-efficiëntie en werking over lange afstanden belangrijk zijn, zoals zware vrachtwagens, bussen, schepen en generatoren. Hoewel dieselmotoren doorgaans minder efficiënt zijn dan benzinemotoren, compenseert de hogere energiedichtheid van de brandstof dit verschil, wat bij bepaalde toepassingen resulteert in een vergelijkbaar of zelfs beter brandstofverbruik.
Het is echter de moeite waard om op te merken dat hoewel dieselbrandstof een aanzienlijke energieopbrengst oplevert, het ook negatieve gevolgen voor het milieu heeft, waaronder de uitstoot van verontreinigende stoffen en broeikasgassen zoals kooldioxide (CO2), stikstofoxiden (NOx) en fijnstof. Als gevolg hiervan is er een voortdurende drang naar het adopteren van duurzamere en milieuvriendelijkere brandstofbronnen en transporttechnologieën.