หัวฉีดเชื้อเพลิงดีเซลมีหน้าที่ในการกระจายเชื้อเพลิงไปยังแต่ละกระบอกสูบอย่างถูกต้อง เชื้อเพลิงถูกอัดแรงดันโดยปั๊มเชื้อเพลิง ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการเผาไหม้ของรถยนต์ โดยทั่วไปแล้วจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลายส่วนที่ทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมกระบวนการฉีดเชื้อเพลิง รวมถึงหัวฉีด วาล์ว โซลินอยด์ และวาล์วเข็ม จังหวะการฉีดเชื้อเพลิงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเผาไหม้ที่เหมาะสมที่สุด และจำเป็นต้องซิงโครไนซ์กับรอบการทำงานของเครื่องยนต์อย่างแม่นยำ ในเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ จังหวะเวลานี้ถูกควบคุมโดย Electronic Control Unit (ECU) ของเครื่องยนต์ ECU ได้รับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อกำหนดจังหวะการฉีดที่เหมาะสมที่สุดภายใต้สภาวะการทำงานที่กำหนด หลังจากผ่านหัวฉีดแล้ว เชื้อเพลิงจะต้องถูกฉีดพ่นเข้าไปในห้องเผาไหม้อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น หัวฉีดจึงเปิดและปิดหลายครั้งในเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาทีเพื่อผสมเชื้อเพลิงกับอากาศในห้องเผาไหม้ หากมีเชื้อเพลิงเข้าสู่เครื่องยนต์มากเกินไปหรือน้อยเกินไป จะส่งผลให้ส่วนผสมเข้มข้นหรือบาง ซึ่งอาจทำให้รถยนต์ดับได้ เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เบนซิน เครื่องยนต์ดีเซลมีอัตราส่วนการอัดที่สูงกว่าและแรงดันที่สูงกว่าในกระบอกสูบเพื่อให้แน่ใจว่ามีการทำให้เป็นละอองและการกระจายเชื้อเพลิงอย่างเพียงพอ จึงสร้างความร้อนมากขึ้นเพื่อจุดระเบิดเชื้อเพลิงและสตาร์ทรถยนต์
