柴油發電機組是一個複雜的系統，該系統由柴油發動機，供電系統，冷卻系統，啓動系統，發電機，勵磁控制系統，保護單元，電控單元，通信系統，主控系統組成。發動機，供油系統，冷卻系統，啓動系統，發電機可以統一歸納爲柴油發電機組的機械部分。而勵磁控制器，保護控制器，電控系統，通信系統，主控系統可以統稱爲柴油發電機組的控制部分。
(1)柴油發動機
柴油機發電系統柴油發動機，供油系統，冷卻系統，啓動系統加上同步無刷發電機的總成。柴油機是整個發電系統的動力核心，柴油發電機組的第一級是能量轉化裝置，將化學能轉化爲機械能的關鍵設備。柴油機主要由以下及部分組成：集體組件和曲軸連杆機構，配氣機構與進排氣系統，柴油機供給系統，冷卻系統，潤滑系統，啓動和電氣系統，增壓系統。
(2)無刷同步發電機
隨着軍事，工業現代化和自動化程度的不斷提高，對發電機供電質量的要求也越來越高。作爲主要發電設備的同步發電機的改進發展也較快，無刷同步發電機及其勵磁系統應運而生，並在不斷發展和改進。
無刷同步發電機的特點是：
1:無滑動接觸部分，可靠性高，維護簡單，可長期連續運行而很少維護修養，特別適用于自動化電站和環境惡劣的場合。
2:導電部分沒有旋轉接觸，不產生火花，適用于有易燃氣體及多粉塵等高危，惡劣環境條件下運行，同時無滑環的特點也能適應高溫度的環境。
3:所發出的電壓波形好，畸變率小。
4:由于無刷發電機是由多級發電機組成，間接控制主發電機勵磁功率，因而控制勵磁功率很小，故勵磁功率調節裝置具有可控功率器件體積小，發熱量低，因而故障率低，可靠性很高。
5:無刷同步發電機雖爲自勵勵磁系統，但具有他勵式同步發電機的特點，容易實現並聯運行。