Um dos principais problemas relacionados à utilização do óleo diesel como combustível é a presença de enxofre (S) que provoca poluição no meio ambiente e corrosão nos motores. Para atender às exigências da legislação brasileira, o óleo diesel com concentração máxima de enxofre igual a 10 mg/kg (S10) vem sendo amplamente comercializado no país. Entretanto, a redução no teor de enxofre pode acarretar mudanças nas propriedades físico-químicas do combustível, as quais são essenciais para o desempenho dos veículos. Este trabalho tem como objetivo a identificação das principais mudanças nas propriedades físico-químicas do óleo diesel e como elas estão relacionadas à redução do teor de enxofre. A massa específica, o ponto de fulgor e a curva de destilação foram determinadas para amostras de óleo diesel dos tipos S10, S500 e S1800. Os óleos também foram caracterizados por Calorimetria Exploratória Diferencial sob Pressão (PDSC). Os resultados da caracterização físico-química mostraram que a redução do enxofre tornou os combustíveis mais leves e fluidos, permitindo uma maior aplicabilidade a ambientes com baixas temperaturas e uma maior segurança para o transporte e armazenamento. Os dados de PDSC apontaram para uma diminuição da estabilidade oxidativa com a redução do teor de enxofre.