1. Khi động cơ diesel ở trong không khí, không khí đi vào xi lanh không phải là hỗn hợp dễ cháy mà là không khí. Động cơ diesel sử dụng bơm nhiên liệu cao áp để phun diesel vào xi lanh thông qua kim phun nhiên liệu; trong khi động cơ xăng sử dụng bộ chế hòa khí để trộn xăng và không khí thành hỗn hợp dễ cháy, được piston hút vào xi lanh trong quá trình nạp.
2. Động cơ diesel là động cơ cháy do nén và thuộc loại động cơ đốt trong đánh lửa do nén; Động cơ xăng được đốt cháy bằng tia lửa điện và thuộc động cơ đốt trong tự cháy.
3. Tỷ số nén của động cơ diesel lớn, tỷ số nén của động cơ xăng nhỏ.
4. Do có tỷ số nén khác nhau nên trục khuỷu và vỏ động cơ diesel phải chịu áp suất nổ lớn hơn nhiều so với các bộ phận tương tự của động cơ xăng. Đây cũng chính là nguyên nhân khiến động cơ diesel có kích thước cồng kềnh, cồng kềnh.
5. Thời gian hình thành hỗn hợp động cơ diesel ngắn hơn thời gian hình thành hỗn hợp động cơ xăng.
6. Cấu tạo buồng cháy của động cơ diesel và động cơ xăng khác nhau.
7. Động cơ diesel khó khởi động hơn động cơ xăng. Động cơ diesel có nhiều phương pháp khởi động khác nhau như khởi động động cơ xăng nhỏ, khởi động máy công suất lớn, khởi động bằng không khí, v.v.; Động cơ xăng thường khởi động bằng bộ khởi động.
8. Động cơ diesel hầu hết được trang bị thiết bị làm nóng trước; động cơ xăng thì không.
9. Tốc độ của động cơ diesel thấp, tốc độ của động cơ xăng cao.
10. Trong cùng một trạng thái công suất, động cơ diesel có dung tích lớn và động cơ xăng có dung tích nhỏ.
11. Hệ thống cung cấp nhiên liệu có sự khác biệt. Động cơ diesel là hệ thống cung cấp nhiên liệu áp suất cao, còn động cơ xăng là hệ thống cung cấp nhiên liệu bộ chế hòa khí và hệ thống cung cấp nhiên liệu phun điện tử.
12. Mục đích là khác nhau. Ô tô nhỏ và thiết bị cầm tay nhỏ (máy phát điện nhỏ, máy cắt cỏ, bình xịt, v.v.) chủ yếu là động cơ xăng; xe hạng nặng, xe chuyên dụng, máy xây dựng, máy phát điện,… chủ yếu là động cơ diesel.