电控柴油喷射系统由传感器、电子节气门（计算机）和执行机构三部分组成，其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入计算机，与已储存的参数值进行比较，经过处理计算，按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运作状态达到最佳。
柴油机的新一代电喷系统采用时间控制，用高速电磁阀取代传统的机械喷阀，对高压燃油实现数字调节，现在这种喷射系统已逐渐向高压化迈进。高压喷射可使柴油雾化得非常细，发动机的燃烧过程进行得相当完善，而且速度快，同时又不会明显提高燃烧温度。提高了直喷式柴油机压力，不仅可以全面降低HC、CO、氮氧化合物、微粒物和碳烟的排放，而且还能显著降低油耗。
共轨式电喷系统用于车用柴油机中，高速运转时柴油喷射过程的时间只有千分之几秒，在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到可使喷油器针阀开启的压力后，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象。由于二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。为解决柴油机燃油压力变化的缺陷，现代柴油机采用了一种称为“共轨”的技术。
共轨喷射系统是柴油机高压喷射系统的一种，最高压力可达到200~220Mpa。该系统不再采用通用的脉动原理，而是采用压力时间计量原理。“共轨喷射”是通过高压公用油道和各缸喷射电磁阀相结合的控制方式实现喷油控制。这种喷油系统可保证喷油压力不随发动机转数变化，可降低颗粒物的排放。电控共轨喷射又称为压力时间喷射或第三代喷射，它可分为中压共轨和高压共轨两大类。电子节气门产生的电脉冲按顺序触发喷油器电磁阀，确定发动机每次喷油的起始和关闭时刻，电控共轨喷射还可采用多次喷射的方式来灵活控制喷油的速率。美国、日本、德国、意大利等国已开始大批量生产共轨式电喷系统，它将成为未来柴油机燃油喷射系统的主流。德国奔驰C200轿车采用共轨式电控喷射系统，其功率、转矩及排放等各项指标均处于世界领先水平。