柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，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‘做功’。各汽缸按一定顺序依次做功，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机曲轴同轴安装，就可以利用柴油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。
柴油发电机属自备电站交流供电设备的一种类型，是一种小型独立的发电设备，以内燃机作动力，驱动同步交流发电机而发电。
现代柴油发电机组由柴油机，三相交流无刷同步发电机、控制箱（屏）、散热水箱、联轴器、燃油箱、消声器及公共底座等组件组成钢性整体。柴油机的飞轮壳与发电机前端盖的轴向采用凸肩定位直接连接构成一体，并采用圆柱型的弹性联轴器由飞轮直接驱动发电机的旋转，其联接方式由螺钉固定在一起，使两者联接成一钢体，保证了柴油机的曲轴与发电机转子的同心度在规定的范围内。
柴油发电机组是由内燃机和同步发电机组合而成的，内燃机的*大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制，称为额定功率，交流同步发电机的额定功率是指在额定转速下，长期连续运转时，输出的额定功率，通常把柴油机输出额定功率与同步交流发电机输出的额定功率之间，称为匹配比。
应急柴油发电机的工作有两个特点：
第1个特点是作应急用，连续工作的时间不长，一般只需要持续运行几小时（≤12H）；
第2个特点是作备用，应急发电机组平时处于停机等待状态，只有当主用电源全部鼓障断电后，应急柴油发电机组才起动运行供给紧急用电负荷，当主用电源恢复正常后，随即切换停机。
（1） 应急柴油发电机 发电机容量的确定
应急柴油发电机组的标定容量为经大气修正后的12h标定容量，其容量应能满足紧急电总计算负荷，并按发电机容量能满足一级负荷中单台*大容量电动机起动的要求进行校验。应急发电机一般选用三相交流同步发电机，其标定输出电压为400V 。
（2） 应急柴油发电机组台数的确定
有多台发电机组备用时，一般只设置1台应急柴油发电机组，从可靠性考虑也可以选用2台机组并联进行供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。当选用多台机组时，机组应尽量选用型号、容量相同，调压、调速特性相近的成套设备，所用燃油性质应一致，以便进行维修保养及共用备件。当供应急用的 发电机组有2台时，自起动装置应使2台机组能互为备用，即市电电源故障停电经过延时确认以后，发出自起动指令，如果第1台机组连续3次自起动失败，应发出报警信号并自动起动第2台柴油发电机。
（3） 应急柴油发电机的选择
应急机组宜选用高速、增压、油耗低、同容量的柴油发电机组。高速增压柴油机单机容量较大，占据空间小；柴油机选用配电子或液压调速装置，调速性能较好；发电机宜选用配无刷励磁或相复励装置的同步电机，进行较可靠，故障率低，维护检修较方便；当一级负荷中单台空调器容量或电动机容量较大时，宜选用三次谐波励磁的发电机组；机组装在附有减震器的共用底盘上；排烟管出口宜装设消声器，以减小噪声对周围环境的影响。
（4） 应急柴油发电机组的控制
应急发电机组的控制应具有快速自起动及自动投入装置。当主用电源故障断电后，应急机组应能快速自 起动并恢复供电，一级负荷的允许断电时间从十几秒至几十秒，应根据具体情况确定。当重要工程的主用电源断电后，首先应以过3-5S的确定时间，以避开瞬时电压降低及市电网合闸或备用电源自动投入的时间，然后再发出起动应急发电机组的指令。从指令发出、机组开始起动、升速到能带全负荷需要一段时间。一般大、中型柴油机还需要预润滑及暖机过程，使紧急加载时的机油机油压力、机油温度、冷却水温度符合厂品技术条件的规定；预润滑及暖机过程可以根据不同情况预**行。例如军事通信、大型宾馆的重要外事活动、公共建筑夜间进行大型群众活动、医院进行重要外科手术等的应急机组平时就应处于预润滑及暖机状态，以便随时快速起动，尽量缩短故障断电时间