Dieselmotorns arbetsprincip är: den komprimerade luften genererar hög temperatur och högt tryck, vilket får den finfördelade dieseln att explodera och expandera. Trycket verkar direkt på kolven, trycker på kolven för att utföra höghastighets linjär fram- och återgående rörelse längs cylindern och passerar sedan genom vevvevstångsmekanismen. Kolvens linjära rörelse omvandlas till vevens rotationsrörelse, vilket ger mekaniskt arbete.
Arbetsprocessen för dieselmotorer är ungefär densamma som för bensinmotorer. Varje arbetscykel går också igenom de fyra slagen av insug, kompression, kraft och avgas. Men eftersom bränslet som används i dieselmotorer är diesel, är dess viskositet högre än för bensin och är inte lätt att avdunsta, och dess självantändningstemperatur är lägre än bensinens. Därför skiljer sig formnings- och antändningsmetoden för den brännbara blandningen från de för bensinmotorer.
