柴油發電機組是集機械、電子為一體的技術密集型產品，涉及電機學、電磁學、機械工程、自動控制技術、現代設計方法等專業學科。20世紀90年代以來，柴油發電機組主要在以下方面得到較大的改進。
一、各種機構不斷完善并采用渦輪增壓與空氣中冷等新技術
國內外在20世紀60年代生產的柴油機大都是四沖程水冷式，且多數柴油機為自然吸氣型，只有少數為增壓型，如135系列、110系列、190系列和120系列等柴油機，它們的特點是體積大，功率小，耗油量大。20世紀80年代以后，各生產廠家為了縮小柴油機的體積，提高功率，降低耗油量，同時也為了降低生產成本，在40kW以上的柴油機上普遍采用渦輪增壓技術和空氣中冷技術，如圖1所示。少數廠家還采用了多氣門技術，使柴油機的比功率進一步得到強化。柴油機進氣系統、燃油供給系統、活塞組、曲軸連桿組件的材料不斷完善和改進，生產工藝水平也有了很大的提高。
二、采用電子調速器、電子液壓調速器和電噴技術
為了進一步提高燃油的利用率，降低柴油機的排放、噪聲等對環境的污染，提高柴油發電機組的供電質量，人們又在柴油機燃油系統的組成部件中增加了電噴技術、電子調速技術或電子液壓調速技術。目前在柴油發電機組上使用較多的是ESD5500E電子調速器。
三、采用高壓共軌式燃油供給系統
使用精密電子控制燃油噴射裝置，自動控制燃油噴射的時刻、噴油量和噴油壓力，從而降低柴油機的噪聲并有效控制有害氣體的排放。
四、采用單軸承結構和降噪技術
為了縮小交流同步發電機的體積，降低機組的噪聲和振動，發電機生產廠家較多采用單軸承結掏和降噪技術。為了提高交流同步發電機的整體性能，較多的生產廠家由生產有刷同步發電機組改為生產較先進的無刷交流同步發電機組。
五、采用微處理器和數字化顯示技術
在配電和控制系統方面采用微處理器和數字化顯示技術，個別柴油發電機組還具有遠程控制接口功能。這樣可對柴油發電機組的運行參數，如油壓、油溫、水溫、轉速、燃油和發電機的電壓、頻率等進行全方位監控和自動保護。
