柴油机是用柴油作为燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式柴油机，它又常因主要发明者鲁道夫·狄塞尔（德）的名字而称为狄塞尔发动机。

柴油机在工作时，吸人到气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，压缩了时气缸内可达到500-700℃的高温和3.0-5.0MPa的高压。然后将燃油以雾状喷人高温空中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧时释放的能量（最大超过10.0MPa爆发压力）作用在活塞的顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。

因此，柴油机实际上是一部将燃料的化学能转换为机械能并对外输出动力的机器。它以柴油为燃料，所以称为柴油机（或柴油发动机）。柴油机被广泛地用于多种设备的驱动动力，如重型车、大型客车、工程机械、农业机械等，在这些行业发挥着重要作用。柴油机的分类见下表。