柴油發電機組所使用的柴油機是動力輸出部分，它以柴油為燃料，靠汽缸中壓縮后形成的高溫高壓空氣使噴入的霧狀柴油燃燒膨脹而做功，將熱能轉變為機械能。由于柴油是靠被壓縮的高溫空氣引燃的，因此柴油機又稱為壓縮引燃式內燃機。柴油發電機組所使用的柴油機一般為四沖程水冷式高速柴油機。所謂四沖程柴油機即為進氣、壓縮、做功（膨脹）、排氣四個過程完成一個工作循環的柴油機。
目測機的各類很多，分類方法也多種多樣，按機體結構形式可分為單缸和多缸柴油機，其中多缸柴油機按汽缸排列方式的不同又分為直列型和V形排列式；按進氣方式分為自燃吸氣型和增壓型；按工作循環過程分為二沖程和四沖程；按冷卻方式分為風冷式和水冷式；按用途可分為發電用、船用、車用、農業灌溉用、工程機械用及其他工業配套用柴油機；按額定轉速分為高速（額定轉速在1000r/min以上）、中速（額定轉速在600~1000r/min范圍內）和低速（額定轉速在600r/min以下），目前柴油發電機組配套使用的柴油機的額定轉速一般是1500r/min或3000r/min。
發電機組的在用型號較多，功率大小不一，其中中、大型發電機組大多以柴油為燃料，功率較小的發電機組一般以汽油為燃料。
以柴油機作為發電機動力源的柴油發電機組與以汽油機作為發電機動力源的汽油發電機組相比有多項優點：
1、燃油經濟。柴油機的熱效率高，燃油消耗率低，而且在工況變化時，燃油水泵率曲線變化比較平坦，這對經常在部分負荷下工作的柴油機來說是非常重要的。
2、工作可靠、耐久。柴油機由于沒有點火系統，所以故障相對較少，工作可靠性較高。
3、使用范圍廣。
4、有害排放物較少。
5、防火安全性好。
