柴油机曲轴旋转便带动发电机转动发电，发电机有直流发电机和交流发电机。
直流发电机主要由发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷等组成。工作发电原理：当柴油机带动发电机电枢旋转时，由于发电机的磁极铁芯存在剩磁，所以电枢线圈便在磁场中切割磁力线，根据电磁感应原理，由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。
交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁（称为转子）和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈（称为定子）组成。工作发电原理：转子由柴油机带动轴向切割磁力线，定子中交替排列的磁极在线圈铁芯中形成交替的磁场，转子旋转一圈，磁通的方向和大小变换多次，由于磁场的变换作用，在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输送出电流。
为了保护用电设备，并维持其正常工作，发电机发出的电流还需要调节器进行调节控制等等。
柴油发电机防护型机组应用于对噪声没有特殊要求的户外场所。主要由标准机组、防护罩壳、排烟系统等组成。由于防护罩壳没有设置降噪装置，只要满足通风和防雨雪条件即可，故其外形体积较小，成本较低。机组运行时开门开窗通风。防护型电站可以单台，也可以多台并联使用，多台并联使用特别适用于负载变化较大、连续运行可靠性要求较高及低成本经济使用的场合，如配套油田钻机等。
船舶柴油发电机组的运行过程是电站运行的重要组成部分。并联运行的柴油发电机组数量决定了船舶电站的容量。并联运行的稳定性与船舶电站的稳定性密切相关。建立能准确反映柴油发电机组运行的数学模型对电站的运行控制、仿真和性能分析都具有重要意义。柴油发电机组并联运行过程的研究涉及到柴油发电机的模型、并联运行控制模型、电力负荷模型等的建立。其中,柴油发电机模型尽管存在一些不同的建模方法,但大多数于单台模型仿真。以柴油发电机模型为核心,建立多台柴油发电机组并联运行的数学模型。以“育鲲”轮的船舶电站为参考对象,分别建立了柴油发电机模型、电力负荷模型,并联运行控制系统模型。
柴油发电机的本质原理就是将发动机燃料的化学能转化为旋转机械能，发电机将此机械能转化为电能；速度控制系统通过调节供油来调节发动机转速，即电的频率，并以固定频率调节输出有功功率。励磁调压系统通过调节电流实现对发电机的电压；控制器可以控制机组的远程启停，显示、记录和监控发电机的运行参数，保证发电机的运行。同时具有自动同步和远程数据传输及远程控制功能，以及机组并网运行时的运行设定功能。