柴油發電機是一種小型發電設備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發電機發電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。柴油發電機是柴油發動機與發電機（通常是交流發電機）的組合以產生電能。 柴油壓燃式發動機通常設計成在燃油上運行，但是有一些類型適用于其他液體燃料或天然氣。
柴油機起動是通過人力或其它動力轉動柴油機曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往復運動。活塞在運動中完成四個行程：進氣行程、壓縮行程、燃燒和作功（膨脹）行程及排氣行程。當活塞由上向下運動時進氣門打開，經空氣濾清器過濾的新鮮空氣進入氣缸完成進氣行程。活塞由下向上運動，進排氣門都關閉，空氣被壓縮，溫度和壓力增高，完成壓縮過程。活塞將要到達最頂點時，噴油器把經過濾的燃油以霧狀噴入燃燒室中與高溫高壓的空氣混合立即自行著火燃燒，形成的高壓推動活塞向下作功，推動曲軸旋轉，完成作功行程。作功行程完了后，活塞由下向上移動，排氣門打開排氣，完成排氣行程。每個行程曲軸旋轉半圈。經若干工作循環后，柴油機在飛輪的慣性下逐漸加速進入工作。
發電機組的分類：
備用機組，柴油發電機組作為備用電源時，對非恒定負載提供連續的電力供應，對連續運行時間沒有限制。平均每12小時允許1小時滿負載運行，且每年不超過500小時滿負載運行。特點：隨時保持備用狀態，當市電發生故障時開始啟動運行，保障電力供應，滿足用戶的基本生產和生活需要。
長行機組，柴油發電機組作為備用電源時，對非恒定負載提供連續的電力供應，對連續運行時間沒有限制，并允許每12H內有1H超過油機額定功率10%運行。特點：運行時間較長、負載較重，相對于本機極限功率的許多功率被調至較低點。
應急機組，柴油發電機組作為應急電源時，適用于對供電質量要求比較高的單位。應急柴油發電機組應能在市電供應突然中斷時，迅速的啟動運行，并在短的時間內向負載提供穩定的交流電能。特點：技術先進、自動化程度要求較高。
