Asap hitam adalah karbon padat (C) yang berdiameter kurang dari 0,1 mikron, akibat proses pembakaran yang tidak sempurna yang berdampak membahayakan lingkungan karena mengeruhkan udara sehingga menggangu pandangan, membuat mata teriritasi dan dapat menyebabkan sesak napas. Untuk jangka yang lebih lama asap hitam dapat menyebabkan kanker paru- paru.
Asap hitam yang dikeluarkan oleh mesin diesel adalah karbon yang terbentuk semasa pembakaran bahan bakar di dalam mesin diesel. Asap hitam umumnya disebabkan oleh kekurangan udara (air starvation), beberapa kerusakan mekanik seperti kerusakan atau mecetnya injektor, penggunaan bahan bakar dengan titik didih tinggi, engine overload, atau kelebihan bahan bakar pada mesin karena pengabutan yang buruk dan penggunaan bahan bakar dengan kualitas yang rendah.
Proses terjadinya asap hitam berlangsung pada saat pembakaran dalam ruang bakar . Jika butir-butir bahan bakar yang terjadi karena penyemprotan itu terlalu besar atau apabila beberapa butir terkumpul menjadi satu maka, akan terjadi dekomposisi. Dekomposisi menurut Arismunandar (2002 : 12) “akan menyebabkan terbentuknya karbon-karbon padat (angus)”.
Hal ini disebabkan karena pemanasan udara yang bertemperatur tinggi, tetapi penguapan dan pencampuran dengan udara yang ada dalam silinder tidak dapat berlangsung sempurna, terutama pada saat-saat dimana terlalu banyak bahan bakar yang disemprotkan, yaitu pada waktu daya mesin diperbesar. Misalnya untuk akselerasi, maka terejadinya angus tidak dapat terhindarkan.
Jika angus yang terjadi terlalu banyak, gas buang yang keluar dari mesin akan berwarna hitam dan mengotori udara. Batas yang diperbolehkan biasanya dinamai “batas asap”, yaitu salah satu kondisi yang membatasi daya motor diesel.
Asap hitam mengandung butiran-butiran partikel halus dengan ukuran berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada umumnya ukuran partikel sekitar 5 mikron merupakan partikel yang dapat menembus bagian terdalam dari paru-paru dan mengendap di alveoli.
Asap hitam yang tebal juga dapat menyebabkan iritasi pada mata dan dapat menghalangi daya tembus pandang mata (visibility).
Cara-cara mengurangi asap hitam oleh mesin diesel dapat dilakukan antara lain sebagai berikut : membersihkan, memperbaiki atau mengganti injector, servis atau ganti filter udara sekiranya didapati tersumbat atau kotor, periksa pipa, saluran-saluran dan sambungan sekiranya ada halangan dan kebocoran, tentukan timing injction menurut spesifikasi mesin, menentukan grade dan nilai cetane bahan bakar yang benar yang disyaratkan oleh pabrik, penggunaan bahan bakar non fossil fuel.