O biodiesel não é uma alternativa à matriz energética apenas atualmente. Sua história se confunde com a do motor a diesel. Rudolf Diesel, inventor do motor de combustão a diesel na virada dos séculos XIX-XX, utilizou inúmeros combustíveis para testar o funcionamento do seu novo invento e analisar qual apresentava o melhor rendimento, entre eles o biodiesel. Diesel, ao lado do empresário Henry Ford, foi um dos defensores dos combustíveis vegetais como fonte de energia ao desenvolvimento industrial.  Entretanto, o motor a diesel apresentou melhor rendimento com o diesel mineral, o que provocou o descrédito do biodiesel, juntamente com o desenvolvimento da indústria do petróleo.

No Brasil, a história não é diferente. As pesquisas sobre o biodiesel iniciaram na década de 1920 com o Instituto Nacional de Tecnologia. Começou a ganhar destaque nos anos 1970, com a criação do Plano de Produção de Óleos Vegetais para Fins Energéticos (Pró-Óleo), após o choque dos preços de petróleo. No entanto, o sucesso inicial do Pró-Alcóol e a queda do preço do petróleo nos anos 1980 deixaram o Pró-Óleo em segundo plano na política energética. Apenas em 2004 que o governo brasileiro voltou sua atenção ao biodiesel, com a elaboração do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), cujo objetivo é a inserção do biodiesel da matriz energética brasileira a partir da produção de matérias-primas pela agricultura familiar. 

O mercado de biodiesel não possui uma dinâmica própria. Seus determinantes estão ligados aos rumos dos mercados de derivados de petróleo, principalmente ao diesel mineral. Utilizado predominantemente em transportes rodoviários, apenas quando apresenta preços elevados, o diesel mineral é substituído pelo biodiesel, embora atualmente haja uma demanda pelo biocombustível por ser uma fonte energética mais limpa do ponto de vista ambiental. Por isso, especialistas afirmam o potencial do mercado de biodiesel como possível substituto do diesel mineral derivado de petróleo, devido às incertezas em relação ao abastecimento regular do petróleo com a aproximação do esgotamento de suas reservas.

Além disso, há outros determinantes para a utilização crescente do biodiesel como substituto do diesel mineral. Não há necessidade de alterações nas especificações do motor a diesel para o seu funcionamento com o biodiesel, e a distribuição do biocombustível pode ser realizada com a infraestrutura de distribuição já existente para o diesel mineral, com a necessidade de apenas alguns ajustes que não comprometerão o preço final. No entanto, o biodiesel ainda não oferece um preço competitivo ao consumidor, por ser um mercado em formação. Por isso, a competitividade em relação ao diesel mineral é apenas possível com incentivos fiscais e subsídios governamentais, até o momento em que haja um grande volume de produção com a cadeia produtiva constituída que leva a uma queda natural nos preços.

Por enquanto, o biodiesel é utilizado apenas como um combustível complementar ao diesel mineral no Brasil, pois não é comercializado de forma pura, denominada de B100 (100% de biodiesel). Seu consumo ocorre a partir da mistura com o diesel mineral (atualmente é distribuído o biodiesel B5, ou seja, 5% do combustível contém biodiesel e o restante 95% diesel mineral). A denominação do biodiesel é demonstrada por BX, em que o X corresponde ao valor percentual da mistura do biodiesel com o diesel mineral. Por isso, há a necessidade de políticas públicas para que o biodiesel se torne substituto ao diesel mineral.

E o Brasil possui vantagens na produção de biodiesel. Segundo o National Biodiesel Board, uma associação comercial do biodiesel dos EUA, o Brasil tem condições em liderar a produção mundial desse biocombustível, já que possui uma ampla extensão territorial, radiação solar o ano inteiro, água, diversidade de oleaginosas para matérias-primas e experiência tecnológica na agricultura tropical. Além disso, o país possui domínio tecnológico na produção do biodiesel, mas o custo de produção ainda é alto. Por causa, principalmente, do cultivo e das técnicas de manejo de algumas oleaginosas, que ainda são poucas desenvolvidas e necessitam de investimentos em pesquisa e desenvolvimento (P&D) para desenvolver tecnologias de produção agrícola e para promover o adensamento energético das espécies oleaginosas.