在汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装，就可以利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
低噪声方舱电站和集装箱电站一般应用于对环境保护有特殊要求的户外使用场所，可以直接放置在户外露天使用，省去建造机房，同时具有机动性强和投入使用周期短等特点。低噪声方舱电站和集装箱电站的噪声一般在75～85dB（A），可以在方舱和机厢内进行操作、保养和检修。
车载电站广泛应用于通信、电视转播、高速公路、抢险、供电和军队等对于快速、机动性和可靠性要求较高的电源应急场合。主要将机组安装在汽车的车厢内，并可以配备电动电缆绞盘、多路输出插座和机械（或液压）支腿，也可以很方便的实现多辆车载移动电站并联使用。车载移动电站一般噪声在70～80dB（A）。
应急电源
柴油发电机组用于没有连接到电网的地方，或者在电网故障时用作应急电源，以及用于更复杂的应用，例如峰值跳闸，电网支持和电网输出。