柴油发电机组是集机械、电子为一体的技术密集型产品，涉及电机学、电磁学、机械工程、自动控制技术、现代设计方法等专业学科。20世纪90年代以来，柴油发电机组主要在以下方面得到较大的改进。
一、各种机构不断完善并采用涡轮增压与空气中冷等新技术
国内外在20世纪60年代生产的柴油机大都是四冲程水冷式，且多数柴油机为自然吸气型，只有少数为增压型，如135系列、110系列、190系列和120系列等柴油机，它们的特点是体积大，功率小，耗油量大。20世纪80年代以后，各生产厂家为了缩小柴油机的体积，提高功率，降低耗油量，同时也为了降低生产成本，在40kW以上的柴油机上普遍采用涡轮增压技术和空气中冷技术，如图1所示。少数厂家还采用了多气门技术，使柴油机的比功率进一步得到强化。柴油机进气系统、燃油供给系统、活塞组、曲轴连杆组件的材料不断完善和改进，生产工艺水平也有了很大的提高。
二、采用电子调速器、电子液压调速器和电喷技术
为了进一步提高燃油的利用率，降低柴油机的排放、噪声等对环境的污染，提高柴油发电机组的供电质量，人们又在柴油机燃油系统的组成部件中增加了电喷技术、电子调速技术或电子液压调速技术。目前在柴油发电机组上使用较多的是ESD5500E电子调速器。
三、采用高压共轨式燃油供给系统
使用精密电子控制燃油喷射装置，自动控制燃油喷射的时刻、喷油量和喷油压力，从而降低柴油机的噪声并有效控制有害气体的排放。
四、采用单轴承结构和降噪技术
为了缩小交流同步发电机的体积，降低机组的噪声和振动，发电机生产厂家较多采用单轴承结掏和降噪技术。为了提高交流同步发电机的整体性能，较多的生产厂家由生产有刷同步发电机组改为生产较先进的无刷交流同步发电机组。
五、采用微处理器和数字化显示技术
在配电和控制系统方面采用微处理器和数字化显示技术，个别柴油发电机组还具有远程控制接口功能。这样可对柴油发电机组的运行参数，如油压、油温、水温、转速、燃油和发电机的电压、频率等进行全方位监控和自动保护。
