就其工作原理而言，汽油机是通过喷射燃油与空气混合后，在发动机内部进行点火燃烧，从而产生动力。而柴油机则是通过将燃油喷射到高压空气中，在压缩过程中实现自燃，从而推动活塞运动。这两种不同的工作原理决定了它们在燃烧方式、燃油选择以及性能方面存在的差异。
就能源利用效率而言，柴油机通常比汽油机效率更高。这是由于柴油机的高压缩比和自燃特性，使得其能够更充分地燃烧燃油，从而提高能源利用率。相对而言，汽油机的压缩比较低，燃烧过程相对不充分，因此其能源利用效率较低。这也是为什么柴油机在大型运输工具上广泛使用的原因之一。
此外，就噪音和排放方面而言，柴油机通常比汽油机更吵更脏。由于柴油机的工作过程中有着较高的压缩比和更高的燃烧温度，因此其产生的噪音和排放物相对较多。而汽油机由于较低的压缩比和较低的燃烧温度，因此其噪音和尾气排放相对较低。
就成本方面而言，汽油机相对而言更便宜一些。柴油机的制造成本相对较高，部分原因是由于其需要更强的材料和结构以承受高压力和高温度。另外，柴油机的燃料柴油价格相对汽油较高，也增加了柴油机的使用成本。