柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。
將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
柴油發(fā)電機(jī)組屬自備電站交流供電設(shè)備的一種類型，是一種小型獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備，以內(nèi)燃機(jī)作動力，驅(qū)動同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電。
柴油發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)、交流同步發(fā)電機(jī)、控制屏以及底盤、聯(lián)軸器、散熱器、燃油箱等組成。有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)的軸間采用直接聯(lián)接方式。通常主軸上還裝有飛輪以增加運(yùn)行的平穩(wěn)度。柴油發(fā)電機(jī)組一般是由制造廠家裝配為成套機(jī)組供應(yīng)；也有的是根據(jù)電力負(fù)荷及其特性，確定發(fā)電機(jī)的容量和臺數(shù)后，再選擇驅(qū)動發(fā)電機(jī)的柴油機(jī)。燃料系統(tǒng)和起動空氣系統(tǒng)的設(shè)備可以每臺單獨(dú)配置，也可以多臺機(jī)組集中配置。
柴油發(fā)電機(jī)組的類型有很多，主要有以下八大分類方式
（1）按照發(fā)動機(jī)的燃料分類；可分柴油發(fā)電機(jī)組和復(fù)合燃料發(fā)電機(jī)組
（2）按照轉(zhuǎn)速分類；可分為高速、中速、低速柴油發(fā)電機(jī)組
(3）按照使用條件分類：可分為陸用、船用、掛車式和汽車式柴油發(fā)電機(jī)組。其中陸用發(fā)電機(jī)組：包括移動式和固定式。陸用機(jī)組又可以分為普通型、自動化型、低噪音型、低噪音自動化型四種。
（4）按照發(fā)電機(jī)輸出電壓和頻率分類：可分為交流發(fā)電機(jī)組和直流發(fā)電機(jī)組。其中交流發(fā)電機(jī)組；包括中頻40HZ和工頻50HZ。對50HZ工頻中小型發(fā)電機(jī)組的表定電壓一般為400V；大型發(fā)電機(jī)的標(biāo)定電壓一般為6.3～10.5kV。
（5）按照同步發(fā)電機(jī)的勵磁方式分類：可分為旋轉(zhuǎn)交流勵磁機(jī)和靜止勵磁機(jī)。
1）旋轉(zhuǎn)交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)，包括交流勵磁機(jī)靜止整流器勵磁系統(tǒng)而后無刷勵磁系統(tǒng)
2）靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)，包括電壓源靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)、交流側(cè)串聯(lián)復(fù)合電壓源靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)和諧波（或基波）輔助繞組勵磁系統(tǒng)
為了保證機(jī)組達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，在機(jī)組設(shè)計(jì)和制造時(shí)，必須使柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)良好匹配，它包括功率和轉(zhuǎn)速兩個(gè)方面。柴油機(jī)的功率是指柴油機(jī)以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)12小時(shí)正常運(yùn)行所能達(dá)到的有效功率。同步發(fā)電機(jī)的功率是指在額定轉(zhuǎn)速下，長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出端子上得到的額定電功率。通常把柴油機(jī)的額定功率（馬力）與同步發(fā)電機(jī)的額定功率（千瓦）之比稱為匹配比。在平原上使用的機(jī)組一般要求匹配比為1.6:1；對于一些要求較高的移動電站，匹配比取2:1。轉(zhuǎn)速的匹配要求也很嚴(yán)格。轉(zhuǎn)速與機(jī)組的功率、頻率、電壓等都有密切的關(guān)系，因此要求與發(fā)電機(jī)配套的柴油機(jī)必須具有性能較好而又工作可靠的調(diào)速器，以保證在較短時(shí)間內(nèi)把發(fā)電機(jī)帶到它的額定轉(zhuǎn)速并穩(wěn)定運(yùn)行，還要能滿足負(fù)載發(fā)生變化時(shí)對調(diào)速的要求。