Reine [[Luft ]] wird angesaugt. Ohne Aufladung ist für eine sichere Verbrennung eine Mindestverdichtung von 18 : 1 (ca. 30 bar) erforderlich. Der Kraftstoff wird in die hocherhitzte [[Luft ]] bei Nebenbrennraum-Verfahren mit ca. 130 bar und bei Direkteinspritzung mit wesentlich höherem Druck eingespritzt. Ohne elektrische Zündanlage erfolgt die Verbrennung sofort (Selbstzündung). Der [[Druck ]] wird durch mechanische Hochdruckpumpen erzeugt und gelangt über Düsen oder bei Common Rail und Pumpedüse über Injektoren direkt in den Brennraum. Luft ist im Gegensatz zum Benzinmotor auch ohne Aufladung bei allen Betriebsbereichen genug vorhanden. Deshalb und wegen der hohen Verbrennungstemperaturen entstehen schädliche [[Stickoxide ]] (NOx). Die kürzere Zeit der Gemischbildung und der ca. 13% höhere C-Gehalt des Dieselkraftstoffes gegenüber Benzin erhöht auch den Ausstoß von Ruß (Partikel).
Der mittlere Arbeitsdruck (Mittelwert über alle 4 Takte) kann bei modernen Dieselmotoren wegen der höheren Verdichtung und des höheren Verbrennungsenddrucks 10 bar deutlich überschreiten. Da der Dieselmotor höher verdichtet, gibt er im Arbeitstakt auch mehr Raum für die Abgase frei. Deshalb sind die Abgastemperaturen beim Dieselmotor mit 500°C - 600°C geringer als beim Benzinmotor.
Im kalten Zustand tritt beim Dieselmotor Zündverzug auf, die Zeitspanne zwischen Einspritzung und Verbrennung des Kraftstoffes (von normalerweise 1 ms)wird also größer. Der Kraftstoff verbrennt am Ende dieser Zeitspanne schlagartig. Dies führt auch bei modernen Motoren zu deutlich höherer Geräuschentwicklung. Deshalb glühen alle modernen Glüheinrichtungen nach.
Die beiden Bilder oben zeigen typische Details moderner Dieselmotoren. Der Kolben stammt aus einem aufgeladenen Lkw-Dieselmotor. Zu erkennen ist dies an der vorderen unteren Aussparung für die Ölspritzdüsen. Das zweite Bild oben zeigt den Zylinderkopf eines Dreizylinder-Pkw-Dieselmotors. Die Besonderheit ist, dass er zwei obenliegende Nockenwellen mit vier Ventilen und einen zentral angeordneten Common Rail-Injektor hat.
