一套完整的柴油发电机组通常由以下核心系统和部件组成：
1. 柴油发动机，这是动力核心。柴油机负责将燃料化学能转化为机械能，主要部件包括气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮、进排气门、喷油泵、喷油器、调速器等。它的作用是产生旋转扭矩，驱动发电机转子转动。
2. 发电机，用于电能转换。通常采用同步交流发电机，由定子（绕组）和转子（磁极）组成。转子由柴油机通过联轴器带动旋转，在定子绕组中感应出交流电动势，从而将机械能转换为电能。常见的励磁方式有自励、永磁励磁等。
3. 控制系统，相当于指挥中枢。它包括控制面板、控制器（智能型或模拟型）、保护继电器、各种仪表（电压、电流、频率、油温、水温等）以及开关。控制系统用于自动或手动启停机组，监测运行参数，实现过载、欠压、高温、低油压等故障保护，并且支持ATS（自动转换开关）与市电进行切换。
4. 冷却系统，用于温度管理。它的作用是带走发动机运行时产生的热量，防止过热。主要部件包括散热水箱（散热器）、冷却风扇、节温器、水泵、冷却液管道。一些大功率机组可以采用远程散热或热交换器冷却。
5. 供油系统，用于燃料保障。它包括燃油箱、燃油滤清器、输油泵、高压油泵（通常集成在发动机上）、溢流阀、回油管等。供油系统的任务是向发动机输送洁净、定量的柴油，并过滤掉杂质与水分。
6. 润滑系统，用于保护运动件。这个系统一般内置在发动机中，但属于关键子系统。它包括机油泵、机油滤清器、油底壳以及机油冷却器（部分机型）。润滑系统的作用是减少摩擦，带走热量，清洁磨损产生的微粒。
7. 进排气系统。进气部分包括空气滤清器、进气管、增压器（如果配置），保证进入气缸的空气洁净。排气部分包括排气歧管、排气管、消音器、废气后处理装置（如SCR、DPF），用于降低噪音并控制排放。
8. 启动系统，用于点火准备。它通常由蓄电池（12V或24V）、启动马达（电动机）、充电发电机及充电电路组成。启动系统负责启动柴油机运转，待发动机工作后，充电发电机会给蓄电池充电。
9. 底座及减震装置，用于支撑与稳定。底座是重型钢制底架，用于固定发动机和发电机，并在底座上安装减震垫（橡胶或弹簧）。这样可以减少运行振动传递到地面，同时保证联轴器位置对正。
10. 联轴器与防护罩。联轴器连接柴油机飞轮与发电机转子，用来传递扭矩。常用柔性联轴器（如高弹性联轴器、膜片联轴器）。外部设有防护罩以保证安全。
11. 附属系统，根据具体应用选配。常见的包括：静音箱（用于降噪，适合户外或居民区使用）、拖车或移动底盘（用于移动式电站）、远程监控模块（通信告警）、水套加热器（用于低温启动预热）、燃油加热器或额外保温套件（用于极寒环境）。
总结一下，柴油发电机组从结构上主要分为上述若干系统：发动机提供机械能，发电机产生电能，控制系统负责监控与保护，冷却系统控制温度，供油系统供应清洁燃料，润滑系统润滑与冷却摩擦件，进排气系统负责进净气、排废气并降噪，启动系统用来启动发动机，底座与减震垫负责固定与减震，联轴器传递动力，再加上一些选配附属装置。这些部件有机组合在一起，才能确保柴油发电机长期、稳定、安全地发电。
