要明確噴油器在柴油機中的作用，需要從柴油機的工作原理來解釋。柴油機屬於壓燃式內燃機。汽油機屬於點燃式內燃機。兩者的工作和設計參數是不同的，在此不再贅述。
普通的四沖程柴油機每個循環有四個沖程。它們是進氣、壓縮、爆炸和排氣。
在進氣沖程，活塞向下運動，氣缸容積增大，柴油機進氣門開啟，外界新鮮空氣通過進氣門進入氣缸；當活塞到達下止點時，開始向上運動，進氣門關閉，氣缸容積變小，缸內空氣被壓縮，溫度急劇上升。當活塞到達上止點時，燃油通過噴油器噴入氣缸，瞬間燃燒(爆炸)，氣缸內燃燒氣體體積迅速膨脹，推動活塞向下運動。通過連桿轉動曲軸輸出動力。活塞到達並再次越過下止點後，再次向上運動。此時，排氣門打開，氣缸內燃燒的廢氣排出。壹個循環結束。經過上止點後，活塞再次進入進氣沖程，開始下壹個工作循環。
在上面描述的工作過程中，我們可以看到噴油器的作用是在合適的時間將燃油噴入氣缸。
有幾種解釋:
1.考慮到燃油進入氣缸和燃燒之間會有壹定的延遲，應該在活塞到達上止點之前噴射燃油。也就是說，燃油噴射相對於上止點有壹個提前量(提前角)。它被稱為噴射正時。
2.為了使進入氣缸的燃油充分燃燒，必須將進入氣缸的燃油霧化，使燃油與高溫空氣接觸的表面積最大化。由於霧化不良的燃油燃燒不充分，未燃燒的碳分子隨廢氣排出，形成“黑煙”。
3.為了霧化進入氣缸的燃油，燃油泵向噴油器提供高壓燃油。