有别于汽油的火花焚烧(SI)发起机，柴油发起机为紧缩焚烧(CI)发起机。与汽油发起机相同，柴油发起机依其工作方法可分为四冲程与二冲程发起机。二冲程柴油发起机或许我们较为生疏，可是当过装甲兵的读者，关于坦克装甲车上运用的八缸二冲程柴油发起机，应该会有点形象。用在一般车辆上的柴油发起机，还是以四冲程居多，以下内容还是以介绍四冲程柴油发起机运作原理为主。
排气门封闭而进气门翻开。当活塞从上止点往下行时，仅有在进气歧管中的空气经由进气门被吸入气缸中，此刻并没有燃油进入气缸内。
在进气行程完毕后，并当活塞从下止点开端往上走时，进气门即封闭并中止进气。在活塞上升的一起压力和温度便开端添加。在柴油发起机中，空气必需被紧缩加热，直至它抵达焚烧温度以上。
当紧缩行程挨近终了时，喷油嘴将燃油以雾化方法喷出，经紧缩加热后之空气即会点着被雾化的燃油。在此成果下，气缸内的压力将敏捷上升并将活塞往下推，此推力变成让曲轴发生滚动的力气。
在焚烧进程完毕后，并当活塞往下走挨近下止点时，排气门即会敞开。当活塞再度往上行时，废气便经由排气门、排气歧管和消音器将废气排出。
奥迪的柴油技能也十分老练，其TDI涡轮增压柴油发起机具有动力强壮、省油和排放清洁的很多长处。
柴油发起机在组织组件方面，十分相似于汽油发起机的，可是汽油发起机首要是靠火花塞来点着混合气，而柴油发起机则是朴实导入空气并经过高紧缩比(16～23:1)的气缸容积来紧缩空气，使所紧缩的空气其温度敏捷上升超越500℃，然后经由喷油嘴将柴油注入加以雾化，之后藉由已被紧缩的空气所发生的高温来自行点着雾化的柴油。因而柴油发起机不需运用焚烧体系，但它仍需求喷发泵和喷油嘴所组成的燃油喷发体系。
为什么可以靠紧缩空气来点着油气，而不需求火花塞呢？原因是当空气分子被导入气缸紧缩后，空气中分子遭到相互抵触与冲突，因而使分子移动速度敏捷添加。空气分子加快表明已从外部吸收了能量，形成温度上升。但是要使气缸内空气到达可以点着柴油温度，是需求很高紧缩比的，所以高紧缩比是柴油发起机必备的一大特性。
柴油发起机与汽油发起机的使用与开展，至今已有一个多世纪之久，两种发起机各有其商场，也各有其使用领域。一般来说，柴油发起机因为它所发生的动力较大，而工作度较低，八成使用于船只、重型车辆及大型机械；而汽油发起机因其体积与分量小，工作精美且合适高速工作，可使用于轿车、割草机等小型机械及小型螺旋桨飞机等。
干流的四冲程柴油发起机（图右）与四冲程汽油发起机（图左）的规划相似，首要不同在于紧缩焚烧与火花塞焚烧。新一代的柴油发起机大多选用共轨直喷技能，而汽油发起机则朝向缸内燃油直喷的方向开展。
因为柴油发起机技能一向更新，渐渐的变多轿车及商旅车选用小排气量的柴油发起机，究竟柴油发起机车与汽油发起机车有什么不同呢？以下将就其机械特性与行进特性对柴油和汽油发起机做比较，而柴油发起机以现在大范围的使用于小型车的共轨直喷发起机为比较目标。
