In ihrer ursprünglichen Form sind Heizöl und Diesel identisch. Beide Produkte gehören zur Gruppe der Mitteldestillate und werden an der Börse als Gasöl gehandelt. Der auf den ersten Blick ersichtliche Unterschied von Heizöl zu Diesel liegt im Preis. Dieser ist nahezu ausschließlich steuerbedingt. Im Unterschied zum Heizöl wird Diesel als Kraftstoff und nicht als Heizstoff eingesetzt.
Motoren, die der Fortbewegung dienen oder mobil einsetzbar sind, müssen mit Diesel betrieben werden. Neben PKW und LKW werden daher auch mobile Stromaggregate mit Diesel betrieben. Nur in ortsfesten Anlagen ist steuerrechtlich der Einsatz von Heizöl zulässig. Die Anforderungen an die Qualität von (überwiegend) mineralischem Diesel sind in der europäischen Norm EN 590 festgeschrieben. Die deutsche Norm DIN 590 folgt nicht nur numerisch, sondern auch inhaltlich der EN-Norm. Charakteristisch für die Produktunterschiede zwischen Diesel und Heizöl sind die folgenden drei Faktoren:
Der deutlich höhere Dieselpreis ergibt sich aus der Steuerbelastung. Die Mineralölsteuer auf Diesel beträgt 470,40 € pro 1.000 Liter. Leichtes Heizöl wird in Deutschland mit lediglich 61,35 € pro 1.000 Liter besteuert (Stand: Februar 2010). In Österreich beträgt die Mineralölsteuer auf Diesel 347 € und 98 € pro 1.000 Liter auf Heizöl (Schwefelgehalt unter 10 ppm / über 10 ppm 128 €). Diesel wird demnach niedriger und Heizöl höher besteuert als in Deutschland. Um Missbrauch / Steuerhinterziehung vorzubeugen wird Heizöl rot eingefärbt und mit einem chemischen Marker versehen, der sehr lange und in sehr geringer Konzentration nachweisbar ist.
Zur Steigerung der Cetanzahl (Zündfähigkeit) wird Diesel raffinerieseitig mit entsprechenden Additiven versetzt. Im Winter wird Diesel standardmäßig auch kälteschutz-additiviert. Beim Heizöl ist dies nicht der Fall. Die Erhöhung der Kälteresistenz geschieht zum Teil durch die Erhöhung des Kerosinanteils im Diesel (blenden der verschiedenen Raffinerieprodukte aus dem Spektrum der Mitteldestillate) und zum Teil durch die Zugabe besonderer Kälteschutzadditive, die die Ausbildung von Parafinkristallen verhindern.
Während Standard Heizöl gemäß DIN-Norm derzeit noch rein mineralischen Ursprungs sein muss (ausgenommen Bio Heizöl nach Vornorm DIN V 51603-6) hat Dieselkraftstoff nach DIN EN 590 bereits seit 2008 einen zulässigen Bioanteil (FAME - Fettsäuremethylester) von 5 %, um Umweltschutzziele zu erfüllen. Entsprechend der BImSchV (Bundes Immissionsschutz Verordnung) gilt in Deutschland außerdem die DIN 51628 für Diesel, die eine Zumischung von bis zu 7 % vol. FAME erlaubt.