どちらも吸気、圧縮、燃焼、排気という4サイクルエンジンである。
違いは、燃料を爆発させる方法である。
ガソリンエンジンは空気、燃料(ガソリン)の約14.7 : 1 の混合気をシリンダー内に入れ、圧縮させたところに点火フラグで爆発させている。
一方、ディーゼルエンジンは、空気単体をシリンダーに入れ、圧縮したところに燃料を吹き込み爆発させている。
1.燃料代が安い
レギュラーガソリンに比べ、軽油は1リットル当たり20～30円程度安い価格で売られている。実はこれは日本に限ったことで、海外では値段の差はほとんどない。軽油引取税とガソリン税の差額がそのまま反映されている。
2.燃費がよい
ディーゼルエンジンでは発生する熱エネルギー変換効率がよく、ガソリンエンジンよりも好燃費。
3.パワフルである
圧縮比が高く、熱効率がよいディーゼルエンジンからは、大きな回転力を取り出すことができるので、加速性能がよいのが特徴。しかし、高回転域は苦手で、高速性能がガソリン車より劣る。そこで現在使用されているディーゼルエンジンの多くにはターボチャージャーが組み合わされてる。
4.税制面での優遇
エコカー減税措置対象の車種を、2019年9月30日までに購入したのであれば、自動車取得税は非課税だが、消費税が10％に引き上げられた2019年10月1日以降は「環境性能割」として制度変更される。
5.ガソリンに比べ環境に良い
軽油にしろ、ガソリンにしろ、燃料を燃やすとCO2が発生する。ディーゼルエンジンはガソリンエンジンよりもエネルギー効率が良く、同じ距離なら少ない燃料で済むため、その分の排出量が減る。これは、ガソリンエンジンに比べて圧縮比を高くとっているため、リーンバーン(空気に対して燃料が少ない)となっており、結果的に燃費が良くなる。
また燃料を作る過程でもCO2は発生するので、そこへの目配りも大切。軽油はガソリンに比べて精製工程が簡単なため、作る過程でのCO2の排出量がガソリンより少ない。
環境性能割の税率ですが、平成21年排ガス規制適合、または平成30年排ガス規制適合のクリーンディーゼル車は非課税となります。
重量税は、一定期間（2021年4月30日まで）全額免税となります。
また次世代自動車振興センターで審査・承認されたクリーンディーゼル車については、新車購入後に申請をし「クリーンエネルギー自動車導入事業費補助金（CEV補助金）」も受けられます。
デメリット
1.新車購入時の価格が高い
ディーゼル車のエンジンは、高圧縮比に耐える強度と燃料噴射の精密性が必要なので製造コストが高めです。その分、同じ車格のガソリン車とディーゼル車を比べると、ディーゼル車の方が車両本体価格は高くなります。
2.メンテナンス費用が高い
エンジンオイル交換のサイクルがガソリン車に比べてかなり短くなります。
おおむねガソリン車が7,500km～15,000kmであるのに対し、ディーゼル車はメーカーにより違いがありますが、エンジンに負担がかかる運転の場合5,000kmで交換することを目安としています。
オイルもガソリン車用に比べ高額です。また、排出ガス浄化用のアドブルー（尿素水）の定期的な補充も必要です。
3.寒冷地での軽油に注意が必要
ガソリンより粘度が高い軽油は、低温で流動性が低下します。
運転中は問題ありませんが、長時間駐車後は要注意です。寒冷地のスタンドで販売されている軽油は、凍りにくくする添加剤がブレンドされているため、暖かい場所から寒冷地への移動の際には、途中で給油し、さらに現地で給油するなどしてタンク内の軽油を混ぜ、凍結を防ぐよう管理する必要があります。
4.長期保有すると税制面で不利
ディーゼル車の自動車税は、新車登録後10年の経過で1割増しになります。ガソリン車の場合は新車登録後13年経過で重課になりますので、長く所有する場合は維持費が上がることになります。