化学相关原因
含氮化合物引发反应：柴油馏分颜色变深的机理比较复杂，一般认为是由于含氮化合物（碱氮易脱除、中性氮难脱除）作为自由基，引发烯烃的缩合反应造成柴油变黑.
加工处理相关原因
缺乏加氧精制：加氧精制是一种处理柴油的方法，可以使烯烃饱和，破坏含氧化合物，如果缺乏这种处理，柴油可能较易变黑。由于中性氟化合物非常稳定，所以加氧精制时可能需要使用强酸强碱来处理.
未进行萃取工艺：萃取工艺可以用一种溶剂将含氧化合物萃取出来，若未经过该工艺处理，柴油可能会变黑，这种萃取工艺效果好且费用相对较低，是一种有技术.
储存与使用相关原因
长时间放置氧化：柴油长时间放置后会氧化变色，不过可以通过蒸馏改善颜色，因为缩合物分子量大，容易在蒸馏时被除去.
混入杂质或其他物质
油箱进入机油：油箱中进入了机油是柴油变黑的常见原因。当机油进入油箱时，在发动机工作时，柴油和机油混合，导致柴油变黑.
其他污染物混入：柴油易燃易挥发，不溶于水，但易溶于醇和其他有机溶剂。在存储和使用过程中，如果不注意防止杂质和水分等污染物的混入，也会导致柴油变黑.
燃烧不完全：柴油发电机组工作时燃料未燃烧完全，活塞、活塞环和缸体之间磨损过大，密封不严。如果燃料燃烧不完全，尾气进入润滑油箱会使润滑油迅速变得黑稠，这也可能间接影响到柴油的颜色.
油箱未清洗干净：换油时，未将润滑油箱及油道清洗干净。如果没有清洗干净，其残留物会对新油构成污染，导致机油颜色变黑，从而影响柴油颜色.
润滑油别不符：高温、高速、高负荷发动机应使用氧化稳定性好、添加剂质量好的润滑油，使用质量不好的油会使油色迅速加深变黑，进而影响柴油颜色.
喷油头压力问题：喷油头的喷油压力太低，小于气缸压力，导致从喷油头中进废气，可能致使柴油变黑.
油泵设计问题：油泵本身的设计问题，机油腔压力过大，顺着柱塞泄到回油里了，也可能导致柴油变黑.