柴油机顺利启动的关键是喷入气缸的柴油与被压缩的空气迅速形成可燃混合气并发火燃烧。启动需要保证空气被压缩后有较高的温度和压力。为满足此要求，必须具备以下条件：首先，要有足够的转速以减少气体泄漏和热量损失；其次，气缸密封性要好，以减少气体泄漏，增加压缩终了的压力和温度；最后，喷油前提要符合要求，喷油质量要好，否则无法形成可燃混合气。尤其在低温条件下，启动转速会降低，柴油粘度增加，导致雾化不良，造成启动困难。
柴油机供给系统故障引起启动困难的原因包括：喷油嘴阀卡或堵塞、喷油泵柱卡滞、出油阀密封不严、供油调节杠杆功能不良、输油泵工作失效等，这些都会导致喷油泵无法产生高压油雾；喷油定时不准，原因可能是推杆滚轮及凸轮磨损、喷油泵驱动连部件损坏、调校不当等；喷油压力低及喷油雾化不良，原因可能是多层喷油嘴针阀卡滞、喷油嘴调节弹簧断损等；油路不供油，可能是燃油箱无燃油、油面过低、油管裂损进气、连接件松脱、燃油中进水、燃油滤清器及溢流阀堵塞、滤网堵塞等。
柴油机启动困难的其他原因包括：启动转速过低，可能是因为蓄电池容量不足、导线松脱接触不良、机油粘度过大等；着火温度过低（排气管冒白烟），可能是因为未将热水加入水预热缸体和缸盖；气缸压力不足，可能是因为气缸衬套烧蚀、缸盖螺栓松动、气缸漏气、气门及气门座烧蚀等；电启动系统工作不正常，可能是因为启动机损坏、气轮齿圈轮齿断损等。
启动困难故障的检修要点包括：检查油箱柴油存量及质量，油路有无堵塞之处，必要时清洗维护；检查和拧紧供油泵路每个油管的接头，必要时排出燃油中的空气；维护滤清器，按规定清洗和擦干或更换滤清器；清洗喷油嘴配件，装复后经压力调试合格后再使用；按当地不同季节选用优质润滑油和燃油。
柴油机低温启动的措施包括：根据不同气温选用适当标号的低温柴油和柴油机油，加注防冻液和防锈液；启动前加注80℃左右的热水（指未加防冻液的车辆）；先摇转曲轴数圈使机油进入配合表面，使机体各部件得到充分润滑；已冷却且未加防冻液的车辆，在严寒低温条件下，要边放冷水边加热水，直至机体温度合适为止；每天用车后必须给发动机、温贮气筒和柴油预滤皿放水；当气温低于0℃以下时，可把预热旋钮旋到预热档，预热到20～30℃后再启动。