Der grösste Unterschied zwischen einem Dieselmotor und einem Ottomotor (landläufig Benzinmotor) ist die Selbstzündung: Während beim Ottomotor das Luft-Kraftstoff-Gemisch durch eine Zündkerze gezündet wird, entzündet es sich beim Dieselmotor durch die im Zylinder befindliche heisse Luft von selbst. Daher wird ein Dieselmotor auch als "Selbstzünder" bezeichnet. Ausserdem werden beim Dieselmotor Luft und Kraftstoff erst im Brennraum des Zylinders gemischt, während sie beim Ottomotor gemeinsam eingespritzt werden. Dieselmotoren können als Zwei- oder Viertaktmotoren konstruiert sein. Sie haben immer eine Kraftstoffeinspritzung und nie einen Vergaser, wie er bei Ottomotoren üblich war. Der Dieselkraftstoff wird über eine Einspritzdüse als Tröpfchenwolke in den Brennraum gesprüht und entzündet sich durch die dort herrschende hohe Temperatur von selbst. Die Leistungsregelung erfolgt beim Dieselmotor überwiegend durch die Kraftstoffmenge, die eingespritzt wird. Da Dieselmotoren in Relation zur Leistungsentwicklung ein hohes Gewicht haben, können sie in Bereichen, bei denen das Gewicht eine Rolle spielt – etwa in Flugzeugen und Motorrädern – nicht optimal eingesetzt werden.