डीजल इंजन का कार्य सिद्धांत है: संपीड़ित हवा उच्च तापमान और उच्च दबाव उत्पन्न करती है, जिससे परमाणुकृत डीजल विस्फोट और विस्तार करता है। दबाव सीधे पिस्टन पर कार्य करता है, जिससे पिस्टन सिलेंडर के साथ उच्च गति वाली रैखिक घूमने वाली गति करता है, और फिर क्रैंक कनेक्टिंग रॉड तंत्र से गुजरता है। पिस्टन की रैखिक गति को क्रैंक की घूर्णी गति में परिवर्तित किया जाता है, जिससे यांत्रिक कार्य का उत्पादन होता है।
डीजल इंजन की कार्य प्रक्रिया गैसोलीन इंजन की तरह ही होती है। प्रत्येक कार्य चक्र भी सेवन, संपीड़न, शक्ति और निकास के चार स्ट्रोक से गुजरता है। हालाँकि, चूँकि डीजल इंजन में इस्तेमाल किया जाने वाला ईंधन डीजल है, इसलिए इसकी चिपचिपाहट गैसोलीन की तुलना में अधिक होती है और इसे वाष्पित करना आसान नहीं होता है, और इसका स्व-प्रज्वलन तापमान गैसोलीन की तुलना में कम होता है। इसलिए, दहनशील मिश्रण का निर्माण और प्रज्वलन विधि गैसोलीन इंजन से अलग होती है।
