第一个工作过程是进气过程。在进气冲程中，活塞从上死点下降，气缸内形成负压，进气门打开。此时，外部空气经过空气滤清器和进气道进入气缸。同时，活塞下降使气缸内空气充分进入。
第二个工作过程是压缩过程。在压缩冲程中，活塞从下死点上升，同时进气门关闭。活塞上升时，气缸内的空气被逐渐压缩，使气体温度和压力升高。压缩过程中，柴油燃料被喷入气缸，形成细小的燃油颗粒，与高温高压的空气混合。
第三个工作过程是燃烧过程。在燃烧冲程中，活塞仍然向上运动，燃烧室内的温度和压力达到最高点，燃油快速燃烧。燃烧产生的高温高压气体，推动活塞向下运动。此时，排气门关闭，使气体仍然保持在气缸内。
第四个工作过程是排气过程。在排气冲程中，活塞从下死点再次向上运动，使气缸内的废气通过排气门排出。废气排出后，进气门再次打开，开始新的工作循环。