หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลนั้นเป็นส่วนขยายของหลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เชื้อเพลิงดีเซลจะเข้าสู่กระบอกสูบผ่านระบบเชื้อเพลิง ผสมกับอากาศ และถูกบีบอัดภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงจนกลายเป็นส่วนผสมที่ติดไฟได้ ต่อจากนั้น หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะฉีดเชื้อเพลิงดีเซลเข้าไปในก๊าซอัด และส่วนผสมของอากาศดีเซล-จะติดไฟภายใต้แรงดันสูง ทำให้เกิดก๊าซอุณหภูมิสูง-แรงดันสูง-ที่ขับเคลื่อนลูกสูบ ในทางกลับกัน ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้น-และ-ลงเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้หมุนผ่านเพลาข้อเหวี่ยง และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
