发动机主要由燃油供给与调速系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统、启动充电系统等组成。
（1）燃油供给与调速系统
燃油供给系统主要由输油泵、燃油滤清器、燃油冷却器、喷油泵和喷油器等部件组成。它的功用是：根据柴油机工况要求，定时、定量、定压地将柴油喷入燃烧室内。同时，通过喷油泵及调速器的作用，以控制柴油机在给定的工况下稳定运转。
常用的燃油供给与调速系统主要有柱塞式喷油泵燃油供给与调速系统，PT燃油供给与调速系统，电控喷射（包括高压共轨）燃油供给与调速系统等。
（2）进排气系统
柴油机的进排气系统主要由空气滤清器、进排气管、消声器以及增压系统组成。
（3）润滑系统
润滑系统的功用是向柴油机各摩擦表面提供充足的机油，以减少其磨损，保证其正常工作。同时还具有散热、清洁、密封和防蚀等作用。润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、离心滤清器、各种调节阀类和润滑管路机油冷却器等部件组成。
（4）冷却系统
冷却系统主要作用是通过冷却介质将发动机工作时因燃烧和摩擦产生的热量带出，保证发动机在最合理的温度范围内工作。根据冷却介质的不同可分为水冷式和风冷式。
水冷式分为自然循环冷却和强制循环冷却，强制循环冷却中可分为开式和闭式。在开式强制循环冷却系统中，冷却介质直接与大气相通。而在闭式强制循环冷却系统中，冷却介质不与外界大气直接相通，冷却介质在密闭的系统内循环，冷却系统的压力略高于大气压力，冷却介质的沸点可以高于摄氏100度以上。其优点可以提高柴油机的进、出水口水温，使冷却水温差小，能稳定柴油机工作温度和提高其经济性，还能提高散热器的平均温度，从而缩小散热面积，减少水的消耗，并缩短机油的预热时间。冷却系统的主要组成部件为散热器、冷却风扇、冷却水泵、冷却强度调节器、冷却防冻液等。
（5）启动充电系统
柴油发动机借助外力由静止状态转入工作状态的全过程称为柴油机的启动过程。完成启动过程所需的装置称为启动系统。它的作用是提供启动能量，驱动曲轴旋转并达到启动转速（一般为150-300r/min)，可靠地实现柴油机启动。
柴油发电机的启动方法通常有四种：人力启动、电动机启动、压缩空气启动以及小型汽油机启动。在数据中心备用柴油发电机最为普遍使用的是电动机启动。
电动机启动主要由电动机、蓄电池、充电机等组成。