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，保证发电机的安全运行。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。
发电机的基本工作原理是基于电磁感应定律和电磁力定律。并且磁路和用于相互电磁感应的电路由适当的磁性和导电材料形成，以产生电磁功率并达到能量转换的目的。发电机是指将其他形式的能量转化为电能的机械设备。由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流、气流、燃料燃烧或核裂变产生的能量转化为机械能，再传递给发电机，再转化为电能。
柴油发电机驱动发电机运转。在气缸内，经过空气滤清器过滤的洁净空气与喷油器喷出的高压雾化柴油充分混合，在活塞的向上挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞向下运动，称为“做功”。每个气缸按一定顺序依次工作，作用在活塞上的推力通过连杆变成驱动曲轴转动的力，从而带动曲轴转动。通过将无刷同步交流发电机与柴油发电机的曲轴同轴安装，发电机的转子可以由柴油发电机的旋转驱动。利用“电磁感应”原理，发电机将输出感应电动势，感应电动势可以通过闭合的负载电路产生电流。