柴油在儲運過程中的變質(zhì)主要是氧化變質(zhì)。其抵抗變質(zhì)的能力稱為柴油的儲存穩(wěn)定性。儲存穩(wěn)定性良好的柴油，在儲存和運輸過程中，能較好地保持其顏色不變深，實際膠質(zhì)變化不大，基本上不生成沉渣，因此適于較長期的儲存。一般而言，直餾柴油儲存穩(wěn)定性較好，在儲存過程中不易變質(zhì)，而柴油儲存穩(wěn)定性較差，在儲存過程中容易變質(zhì)。
引起柴油穩(wěn)定性能和質(zhì)量變差的重要原因是柴油的吸氧氧化。柴油的吸氧穩(wěn)定性能與其來源、加工方式和化學(xué)成分密切相關(guān)。柴油中的某些不穩(wěn)定組分，例如不飽和烴，特別是共軛二烯、環(huán)烷芳香烴等，易與氧反應(yīng)生成含氧官能團，進而發(fā)生聚合和縮合反應(yīng)。
如果柴油中含有較多易氧化組分(如共軛烯烴類和環(huán)烷芳香烴類等)，它的吸氧氧化能力就強，在儲存和使用過程中各種理化性質(zhì)變化大，質(zhì)量也就下降，直接影響了柴油發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，嚴重時會導(dǎo)致柴油的質(zhì)量不合格或發(fā)動機不能正常工作
柴油的氧化變質(zhì)與溫度和氧壓有關(guān)。隨著溫度的升高或氧壓的增加，柴油的吸氧量、吸氧反應(yīng)總包速度常數(shù)和總包大吸氧量增加，而隨著吸氧量的增加，它們的酸度增大，正戊烷不溶物增多，顏色變深。
導(dǎo)致柴油的顏色加深、酸度增大、膠質(zhì)和不溶物增加。柴油中不穩(wěn)定組分的數(shù)量越多，與氧接觸的時間越長，儲存的溫度和氧壓越高，都會增加其與氧反應(yīng)的機會，吸氧量必然增大。
柴油在溫度較高(例如南方)或氧壓較高(例如海拔低、通風(fēng)良好)的地區(qū)比在溫度較低(例如北方)或氧壓較低(例如海拔高、通風(fēng)不良)的地區(qū)吸氧量要大，更易變質(zhì)，應(yīng)相應(yīng)縮短它的儲存期。