生物柴油在有氧存在的條件下由于熱光和金屬的催化作用，可以通過兩條途徑發生鏈式氧化反應。所以生物柴油安定性能改進的本質問題是截斷氧化反應基鏈#使其不能形成自催化反應的基鏈，阻止生物柴油的氧化反應。即如何實現截斷生物柴油氧化反應基鏈#有效地阻止生物柴油氧化反應，現有研究方法主要有添加抗氧化劑法摻混法和加氫法3種。
添加抗氧化劑法
游離脂肪酸對生物柴油氧化安定性能的影響和抗氧化劑及其不同添加量對生物柴油的抗氧化效果#結果顯示抗氧化劑的抗氧化效果明顯，影響生物柴油氧化安定性能的因素#測試了， 種生物柴油的氧化安定性能，并添加了JFMK抗氧化劑進行優化。
常見十幾種抗氧化劑在不同生物柴油中的抗氧化效果#同時以胡桐生物柴油為研究對象#通過添加不同抗氧化劑研究了生物柴油及調和燃料的氧化安定性能與對發動機的排放特性，十幾種抗氧化劑均起到了一定的抗氧化效果，對發動機排放特性影響不大。添加水黃皮葉提取物對生物柴油氧化安定性能的改進及燃燒排放特性的影響#水黃皮葉提取物對生物柴油起到抗氧化效果#對生物柴油排放特性有一定影響。金屬含量及抗氧化劑對生物柴油氧化安定性能的影響，金屬含量加速了生物柴油的氧化#嚴重影響了生物柴油氧化安定性能等抗氧化劑對地溝油生物柴油氧化安定性能的影響，結果表明地溝油生物柴油均起到抗氧化效果#且效果明顯，但不同抗氧化劑的抗氧化效果差別較大#抗氧化效果較好的抗氧化劑主要是方便易行，但抗氧化劑添加量較大#增加生產成本#且這幾種抗氧化劑油溶性能差)有一定的毒性。同時添加抗氧化劑后對生物柴油其他性能帶來一定影響， 如燃燒和排放性能限制了其大規模的推廣應用。
摻混法
基于摻混介質不同#摻混法主要分為生物柴油混配法，柴油混配法和生物油混配法等。生物柴油混配法生物柴油混配法是將氧化安定性能好的生物柴油與氧化安定性能差的生物柴油進行摻混，以使氧化安定性能差的生物柴油達到相應國家標準，大豆油生物柴油)菜籽油生物柴油餐飲廢油生物柴油等不同種類生物柴油的氧化安定性能#得出不飽和脂肪酸甲酯含量高生物柴油的氧化安定性能較差的結論，在此基礎上進行各種生物柴油摻混調節其氧化安定性能，混配氧化安定性能較好的棕櫚油生物柴油和氧化安定性能較差的菜籽油生物柴油)大豆油生物柴油改進生物柴油的氧化安定性能#在一定程度上改變了安定性能較差生物柴油的氧化安定性能。此方法實質上是通過摻混飽和脂肪酸甲酯含量不同的生物柴油調整生物柴油的組成成分#使飽和脂肪酸甲酯含量適中，以使生物柴油氧化安定性能達到相應國家標準。此方法簡單#易于操作#但是絕大部分生物柴油的氧化安定性能均較差，即使氧化安定性能較好的棕櫚油生物柴油也剛優于國家標準，且會降低生物柴油的低溫流動性能#使生物柴油成分變得復雜，增加生物柴油的生產成本等。
生物油混配法
利用生物質熱解產生的生物油含有天然的酚類物質，具有抗氧化作用，研究了采用木質素生物質熱解生物油與葵花籽油生物柴油混配的方法改進生物柴油氧化安定性能，對木質纖維素生物油的抗氧化能力進行了評估。因為生物油含有天然酚類物質有限，需混配到一定比例才有改進生物柴油氧化安定性能的作用，再加上生物油的黏度高)凝點高等特點，混配后雖在一定程度上優化了生物柴油氧化安定性能#但也弱化了生物柴油的低溫流動性能。 若采用提質后的生物油#生物油提質過程中會破壞酚類物質#降低其抗氧化性能#混配比例需進一步提高，同時也增加了成本。 這些因素限制了該方法在工業上的大規模應用。
