玉柴柴油機的工作原理是燃料與空氣混合后在機器內部燃燒產生熱能，再轉變為機械能。

其工作過程包含進氣、壓縮、做功和排氣這四個行程。

進氣時，起動機通電帶動曲軸旋轉，曲軸轉動使活塞自上而下運動，此時排氣門關閉，進氣門打開，新鮮空氣進入氣缸和燃燒室。

壓縮行程中，活塞從下止點向上運動，進氣門和排氣門均關閉，吸入氣缸內的空氣被壓縮，壓力和溫度升高。

做功行程開始于活塞壓縮到上止點，噴油器向燃燒室噴入霧狀柴油，油霧與壓縮空氣充分混合，形成高溫高壓的燃氣并自行著火燃燒，混合汽膨脹做功，推動活塞向下運動，從而推動曲軸轉動，對外輸出功。

排氣行程里，活塞從下止點往上運動，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒廢氣在活塞推動下排出燃燒室外。

每個行程曲軸旋轉半圈，完成一個工作循環，曲軸轉動兩周。周而復始的工作循環讓柴油機連續運轉并對外輸出功率。

玉柴發電機組中，柴油機是核心部分，通過這四個步驟將燃油化學能轉化為機械能，帶動發電機轉動，把機械能轉化為電能。

此外，玉柴四缸發動機主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等部件組成，基本原理是在密封氣缸內燃燒氣體膨脹，推動活塞作功，轉變為機械能。