柴油发动机是焚烧柴油来获取能量开释的发动机。它是由德国创造家鲁道夫·狄塞尔(RudolfDiesel)于1892年创造的，为了留念这位创造家，柴油便是用他的姓Diesel来表明。
柴油发动机的作业进程与汽油发动机有许多相同的当地，每个作业循环也阅历进气、紧缩、做功、排气四个行程。但因为柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸腾，而其自燃温度却较汽油低，因而可燃混合气的构成及焚烧方法都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点着的。
与汽油发动机比较，柴油机具有燃油经济性好、尾气中氮氧化合物较低、低速大扭矩等特色，因其超卓的环保特性而被欧系车推重，而关于平顺性、噪声等缺陷，在欧洲先进汽车工业下，已不是什么难题，当时柴油机功能和工况现已和汽油机相差无几。
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气，在紧缩行程挨近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，经过喷油器喷入气缸，在很短时间内与紧缩后的高温空气混合，构成可燃混合气。因为柴油机紧缩比高(一般为16-22)，所以紧缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，一起温度高达750-1000K，大大超越柴油的自燃温度。因而柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便当即自行焚烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。在高压气体推进下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功。
