柴油发电机组供油系统工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。从以下所述的吸油和压油流程可见，在柱塞向上运动的整个步骤中，只是中间一段行程才是压油流程，这一行程称为柱塞的有效行程。
一、柴油发电机组喷油泵的工作流程
1、进油过程
柴油发电机组喷油泵的吸油和压油，由柱塞在柱塞套内的往复运动来完成。当柱塞位于下部位置时，柱塞套上的两个油孔被打开，柱塞套内腔与泵体内的油道相通，燃油迅速注满油室。
当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。
2、供油过程
（1）当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。从柱塞开始间向上运动到油孔被柱塞上端面挡住前为止。在这一段时间内，由于柱塞的运动，燃油从油室被挤出，流向油道。所以这段升程称为预行程。
（2）当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，当压力超过出油阀的弹簧弹力和上部油压时，就顶开出油阀，燃油压入油管送至喷油器。
（3）当柱塞将油孔挡住时，便开始压油流程。柱塞上行，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。
3、回油过程
柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。
柱塞继续向上运动时，供油也一直继续着，压油程序持续到柱塞上的螺旋斜边让开柱塞套回油孔时为止，当油孔一被打开，高压油从油室经柱塞上的纵向槽和柱塞套上的回油孔流回泵体内的油道。此时柱塞套油室的油压迅速降低，出油阀在弹簧和高压油管中油压的作用下落回阀座，喷油器立即停止喷油。这时虽然柱塞仍继续上行，但供油已终止。
二、喷油泵实现吸油和压油的条件
1、有一个或几个密封容积，且体积大小周期性变化；
2、体积变大时，内部压力下降，油在大气压作用下进入密封容积，实现吸油，体积变小时，油液被挤压出去，实现压油；
3、吸、压油油口必须分开，即有相关的配流装置。
三、喷油泵供油量调节
为了适应柴油发电机组负载的要求，喷油泵的供油量必须能够在最大供油量(全负载)到零供油量(停机)的范围内进行调节。
当柱塞转动时，供油开始时间不变，而供油终了时间，则由于柱塞斜边对柱塞套回油孔位置的改变而变更了。随着柱塞转动的角度不同，柱塞的高效行程也就不同，因而供油量也随之改变。柱塞对于不供油位1转动的角度越大，则柱塞上端面到打开拄塞套回油孔的斜边距离也越大，供油量也就越大，若柱塞转动的角度较小，则断油开始较早，供油量也较小。当柴油发电机组停机时必须断油，为此，可将柱塞上的纵向槽转到正对着柱塞套上回油孔。此时，在整个柱塞行程中，柱塞套内的燃油一直通过纵向槽、回油孔流回油道，没有压油程序，故供油量等于零。