Dizelsko zgorevanje uporablja toplotno energijo, ki nastane pri stiskanju zraka in goriva, da ustvari vžig. Ta vžig vodi do izgorevanja goriva, ki se vbrizga v zgorevalno komoro motorja. Razlikuje se od zgorevanja bencina, ki uporablja zgorevanje zraka in goriva, ki se vžge s svečko. Dizelski motor deluje na dvotaktni ali štiritaktni način in uporablja gorivo, rafinirano iz nafte, biomase, oljnih odpadkov ali drugih virov.
Mešanica zraka in goriva je zelo pomembna za učinkovito izgorevanje dizelskega goriva. Zrak se stisne v zgorevalno komoro s tlakom približno 600 funtov na kvadratni palec (približno 40 barov). Zaradi močnega stiskanja se zrak v komori segreje na približno 1000°F (približno 550°C).
Dizelsko gorivo se nato s stisnjenim zrakom potisne v komoro s pomočjo injektorja goriva. Injektor sam razgradi gorivo na drobne kapljice, kar zagotavlja enakomerno porazdelitev po komori. Toplota izhlapi kapljice, kar povzroči izgorevanje, pritisk pa potisne bat navzven in poganja ročično gred. To daje dizelskemu motorju tipičen zvok “trkanja”.
Prednost dizelske kompresije je dejstvo, da sistem deluje brez ločenega sistema za vžig, kot je to v primeru bencinskih motorjev. Stopnjo kompresije je mogoče povečati v dizelskem motorju, da se poveča učinkovitost porabe goriva. To se lahko zgodi brez nevarnosti poškodb cilindra. Poleg tega dejstvo, da se pred dovajanjem goriva stisne samo zrak, pomeni, da ni nevarnosti prezgodnje detonacije, ki bi ponovno poškodovala motor.
Dizelski motor je bil izumljen v poznih 1800-ih. Inženir hladilnikov Rudolf Diesel je ob ljubezni do oblikovanja motorjev začel raziskovati koncept motorja z notranjim zgorevanjem v poznih 1880-ih. Diesel je razvil prvi motor, ki je deloval brez iskre, in vložil patent leta 1894. V treh letih je uspešno dokazal moč in učinkovitost zgorevanja dizelskega goriva. Patent je bil odobren leta 1898.
Dieselovo odkritje in kasnejši izum je bil prvi, ki se je ukvarjal z zakoni termodinamike v motorju z notranjim zgorevanjem. Dizelsko zgorevanje uporablja naravni fizični proces prenosa toplote, ki je bil v tistem času zelo ustvarjalen način. Poleg tega je imel izumitelj splošen sociološki namen: Diesel je želel, da bi motor pomagal neodvisni industriji, da bi lahko tekmovala z večjimi podjetji.