柴油机吸入的气体是纯空气，这是经过空气过滤器过滤的空气。柴油机是用柴油作燃料的内燃机，柴油燃料自燃的特点是低的温度，所以不用柴油、火花塞、点火装置，使用压缩空气来提高空气温度，柴油氧化测试空气的温度，然后将柴油喷雾自燃的空气混合物注入燃烧。
柴油机属于压缩点火式发动机，其工作原理是：吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500到700度的高温，然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧，燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。
柴油是在压缩冲程末由喷油嘴喷入气缸的；汽油机在吸气冲程中，吸入的是空气和雾状汽油的混合物。活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。