汽油機和柴油機是目前廣泛應用在工農業生產和交通運輸部門的熱機。它們的區別主要在于壓縮比、點火方式、所用燃料及用途。
壓縮比是指活塞在氣缸中運動時，氣缸中出現氣體的最大體積和最小體積之比。活塞在最低點時氣缸中氣體體積最大，活塞在最高點時氣缸中氣體體積最小，前者叫氣缸總容積，后者叫氣缸燃燒室容積。壓縮比規定為
壓縮比＝汽缸總容積／燃燒室容積壓縮比是內燃機的重要指標，壓縮比越大，其壓強越大，溫度越高。汽油機的壓縮比為4～6。柴油機的壓縮比為15～18。從理論上講，壓縮比越大，效率越高。但因為氣缸受材料強度的限制，而且氣缸內工質的溫度不能超過燃料的燃點，所以壓縮比不能太大。
它們的點火方式不同，汽油機是把吸入氣缸的汽油蒸汽與空氣混合、加壓，然后用火花塞點火。柴油機是由噴油嘴噴出的霧狀柴油與空氣混合、加壓，靠壓縮來提高混合氣體的溫度自動點火。汽油機是用汽油做燃料，柴油機是用柴油做燃料。它們的名稱就是由此而來的。
汽油機使用鋁合金、塑料等材料制成。體積小，重量輕，起動方便，運轉平穩，轉速快，適用于汽車、飛機等要求體積小、速度快的運輸工具。柴油機的壓縮比大，氣缸因為要承受較大的壓力而做得較為牢固笨重，一般用鋼板，鐵板等材料制成。它的功率大，適用于載重較大的大型卡車、拖拉機、機車和船艦。
