Ο κύκλος του ντίζελ χρησιμοποιείται από τους κινητήρες ντίζελ για την παραγωγή ενέργειας από ένα υγρό καύσιμο. Όπως και στον κύκλο που εκτελείται από έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, ο κινητήρας ντίζελ μετατρέπει το υγρό καύσιμο σε ενέργεια δημιουργώντας μια σειρά από μικρές εκρήξεις. Αυτό το επιτυγχάνει θερμαίνοντας μια μικρή ποσότητα καυσίμου σε μια θερμοκρασία στην οποία το υγρό καύσιμο γίνεται αέριο και καίγεται. Υπάρχουν τέσσερα βήματα σε έναν κύκλο ντίζελ — ο κινητήρας παίρνει αέρα, συμπιέζει αυτόν τον αέρα, λαμβάνει καύσιμο και στη συνέχεια απελευθερώνει τελικά καυσαέρια. Αφού ο κινητήρας απελευθερώσει την εξάτμιση, ο κύκλος ξεκινά ξανά και συνεχίζεται μέχρι να σβήσει ο κινητήρας ή να τελειώσει το καύσιμο.
Στο πρώτο βήμα του κύκλου του ντίζελ, που ονομάζεται επαγωγική διαδρομή, εισέρχεται αέρας στον κινητήρα. Η ποσότητα αέρα που εισάγεται στον κινητήρα είναι σημαντική για την απόδοσή του. Ενώ ο αέρας εισέρχεται από μόνος του στον θάλαμο, η ώθηση περισσότερου αέρα στο θάλαμο αυξάνει την αποτελεσματικότητα του κινητήρα, έτσι οι περισσότεροι σύγχρονοι κινητήρες ντίζελ χρησιμοποιούν υπερσυμπιεστή για να πιέσουν επιπλέον αέρα μέσα στον θάλαμο.
Η συμπίεση, η οποία είναι το δεύτερο βήμα του κύκλου του ντίζελ, περιλαμβάνει την πίεση του αέρα σε ένα μικρότερο χώρο που καταλάμβανε αρχικά. Καθώς ο αέρας συμπιέζεται, θερμαίνεται. Σε έναν κινητήρα ντίζελ, αυτή η θερμότητα είναι αρκετή για την ανάφλεξη του καυσίμου μόλις αφεθεί στον θάλαμο.
Το καύσιμο εισέρχεται στον κινητήρα ντίζελ στο τρίτο βήμα του κύκλου ντίζελ. Αυτό το βήμα ονομάζεται ανάφλεξη με συμπίεση. Το καύσιμο επιτρέπεται να εισέλθει στον θάλαμο μόνο σε πολύ μικρές ποσότητες κάθε φορά, μια διαδικασία που ελέγχεται από το μπεκ ψεκασμού καυσίμου. Όταν το καύσιμο εισέρχεται στον κινητήρα, αναφλέγεται αμέσως, τροφοδοτώντας το σύστημα αναγκάζοντας διάφορα μηχανικά εξαρτήματα να κινηθούν. Το έμβολο κινείται με γραμμικό τρόπο και η ενέργεια μετατρέπεται σε περιστροφική ορμή από τον στροφαλοφόρο άξονα και μεταφέρεται στον σφόνδυλο.
Η εξάτμιση, η οποία είναι το υποπροϊόν του κύκλου του ντίζελ, αφήνεται να βγει από το θάλαμο μέσω μιας βαλβίδας εξαγωγής. Αυτό το τελευταίο βήμα του κύκλου είναι γνωστό ως βήμα εξάτμισης. Μετά την έξοδο της εξάτμισης από το θάλαμο, ή με κάποια σχέδια, καθώς φεύγει, νέος αέρας τροφοδοτείται ξανά στο σύστημα και ο κύκλος ξεκινά από την αρχή.