首先是进气冲程。在这一冲程中，活塞从上止点向下运动，进气门打开，汽缸内形成低压气体。同时，进气门控制机构使空气和燃油混合物进入气缸。然后，进气门关闭，活塞开始向上运动，准备进行下一个冲程。
接下来是压缩冲程。在这一冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞逐渐向上运动，将气体压缩。这样可以提高气体的压力和温度，为燃烧提供条件。压缩比的大小直接影响到柴油机的功率和效率。
然后是燃烧冲程。在这一冲程中，活塞到达上止点位置时，喷油泵会将燃油通过油嘴喷入气缸。燃油在高温高压环境下迅速燃烧，产生爆发力，推动活塞向下运动。这种燃烧方式称为压燃，是柴油机的特点之一。
最后是排气冲程。在这一冲程中，活塞开始向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。排气门打开，废气通过排气管排出。同时，进气门开始打开，准备进行下一个工作循环。
通过这四个冲程的循环运动，柴油机可以不断地进行工作。它具有高效率、高功率、耐用等优点，被广泛应用于汽车、火车、船舶等各种工业领域。