首先是喷射前期阶段。在这个阶段，柴油被喷射到气缸内，喷射开始后，柴油会以高速进入气缸，并迅速蒸发。同时，还有一部分柴油会黏附在气缸壁上，并通过壁面燃烧的方式产生火焰核心。这个阶段通常较短，它的目的是为了形成适当的混合气体以支持燃烧过程的进行。
接下来是燃烧阶段。在燃烧阶段，柴油与压缩空气混合并开始燃烧。此时，混合气体中的柴油蒸气与压缩空气发生化学反应，产生大量的热能。同时，火焰核心会迅速蔓延，燃烧面积扩大。在这个阶段，燃烧过程非常迅速，火焰温度和压力急剧上升，推动活塞向下运动。
然后是燃烧后期阶段。在这个阶段，燃烧过程已经接近完成，火焰温度和压力开始下降。在燃烧后期，大部分的柴油已经燃烧完毕，只剩下一小部分残留物质还在燃烧。同时，由于燃烧释放的热能已经转化为机械能，活塞继续向下运动，推动发动机工作。
最后是排气阶段。在这个阶段，燃烧产生的废气开始排出气缸。活塞向上运动，将废气排出气缸，并通过排气管排出发动机。这个阶段是燃烧过程的最后一个阶段，同时也是新一轮燃烧的准备阶段。