柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。
柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。也有以2、2、4、4、6、8、8-七Methylnonane代替α-Methylnaphthalene（1-Methylnaphthalene），设定其十六烷值为15，十六烷值测定是在实验室标准的单缸柴油机上按规定条件进行的。
比起汽车油来，柴油含更多的杂质，它燃烧时也更容易产生烟，造成空气污染。但柴油不像汽车油般会产生有***体，因此，比汽车油更环保和健康。为了减少因为烟所造成的污染，而其硫氧化合物(SOx)污染也是一个问题。
柴油的分类
沸点范围有180~370℃和350~410℃两类。对石油及其加工产品，习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻，相反成为重。故上述前者称为轻柴油，后者称为重柴油。商品柴油按凝固点分级，如10、-20等，表示低使用温度，柴油广泛用于大型车辆、船舰。由于高速柴油机（汽车用）比汽车油机省油，柴油需求量增长速度大于汽车油，一些小型汽车也改用柴油。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。
对于蒸发性较大的汽车油等，要采用内浮顶油罐储存，以降低蒸发损耗和延缓氧化。据国外测定，用浮顶罐储存汽车油，可减少蒸发损失 80~95% 。同时还可减少环境污染和减少火灾爆裂事故的发生。