1. Saat mesin diesel berada di udara, yang masuk ke dalam silinder bukanlah campuran yang mudah terbakar, melainkan udara. Mesin diesel menggunakan pompa bahan bakar bertekanan tinggi untuk menyuntikkan solar ke dalam silinder melalui injektor bahan bakar; sedangkan mesin bensin menggunakan karburator untuk mencampurkan bensin dan udara menjadi campuran yang mudah terbakar, yang dihisap ke dalam silinder oleh piston selama proses pemasukan.
2. Mesin diesel merupakan mesin penyalaan kompresi dan termasuk dalam mesin pembakaran dalam dengan penyalaan kompresi; mesin bensin dinyalakan oleh percikan listrik dan termasuk dalam mesin pembakaran dalam yang menyala.
3. Rasio kompresi mesin diesel besar, sedangkan rasio kompresi mesin bensin kecil.
4. Karena rasio kompresi yang berbeda, poros engkol dan casing mesin diesel harus menahan tekanan ledakan yang jauh lebih besar dibandingkan bagian serupa pada mesin bensin. Ini juga alasan mengapa mesin diesel berukuran besar dan besar.
5. Waktu pembentukan campuran mesin diesel lebih singkat dibandingkan waktu pembentukan campuran mesin bensin.
6. Struktur ruang bakar mesin diesel dan mesin bensin berbeda.
7. Mesin diesel lebih sulit dihidupkan dibandingkan mesin bensin. Mesin diesel memiliki berbagai metode penyalaan seperti penyalaan mesin bensin kecil, penyalaan starter berdaya tinggi, penyalaan udara, dll.; mesin bensin umumnya dihidupkan dengan starter.
8. Mesin diesel sebagian besar dilengkapi dengan alat pemanas awal; mesin bensin tidak.
9. Kecepatan mesin diesel rendah, sedangkan kecepatan mesin bensin tinggi.
10. Dalam kondisi tenaga yang sama, mesin diesel memiliki volume yang besar dan mesin bensin memiliki volume yang kecil.
11. Sistem pasokan bahan bakar berbeda. Mesin diesel merupakan sistem penyuplai bahan bakar bertekanan tinggi, sedangkan mesin bensin merupakan sistem penyuplai bahan bakar karburator dan sistem penyuplai bahan bakar injeksi elektronik.
12. Tujuannya berbeda. Mobil kecil dan peralatan portabel kecil (generator kecil, mesin pemotong rumput, penyemprot, dll.) sebagian besar merupakan mesin bensin; kendaraan tugas berat, kendaraan khusus, mesin konstruksi, genset, dll. sebagian besar adalah mesin diesel.