进气冲程是柴油机工作过程的第一个冲程。在这个冲程中，活塞从上死点开始下移，气缸内形成负压，进气门打开，柴油机的进气门打开，燃油喷嘴喷射燃油形成雾状，与进入气缸的空气混合。随着活塞的下移，气缸内的压力逐渐上升，同时燃油喷射也在继续，直到活塞下降到下死点，进气门关闭，进气冲程结束。
接着是压缩冲程。在这个冲程中，进入气缸的混合气体被活塞向上压缩。活塞上升，气缸内的压力迅速上升，同时温度也增加，这是因为气体被压缩时，其内能增加，从而使温度升高。压缩冲程结束时，气缸内的混合气体已经被压缩到很高的压力和温度。
燃烧冲程是柴油机工作过程的第三个冲程。在这个冲程中，进入气缸的混合气体被点火燃烧。当活塞上升到接近上死点时，高压燃油喷射进入气缸，然后被压缩气体的高温引燃，形成高温高压的燃烧气体。这个燃烧过程迅速发生，产生的燃烧气体推动活塞向下运动，从而驱动曲轴旋转。
最后一个冲程是排气冲程。在这个冲程中，活塞从下死点开始向上运动，将燃烧后产生的废气排出气缸。排气门打开，废气通过排气门排出，活塞继续上升，压缩气体被排空，直到活塞上升到上死点，排气门关闭，排气冲程结束。