コモンレールインジェクターの動作は、次の段階に分割できます。
充填段階:-高圧燃料がコモンレールからインジェクターの制御室に流れ込み、ニードルバルブを上方に押し上げ、リターンスプリングを圧縮します。この時点では、ノズルオリフィスは閉じたままです。
噴射前段階: ECU は短いパルス信号を発し、ソレノイド バルブに通電します。制御室内の燃料はリターン通路を流れることで減圧され、リターンスプリングの力でニードルバルブが急速に下降します。少量の燃料 (約 1 ～ 3 mm³) が非常に短い期間 (0.1 ～ 0.3 ミリ秒) でシリンダーに噴射され、シリンダーを予熱してメイン噴射に好ましい条件を確立する「パイロット点火」を生成します。-
メイン噴射ステージ: ECU はソレノイドバルブの通電時間を延長し、制御室内の圧力を低下させ続けます。ニードルバルブが全開となり、大量の燃料（運転条件により数十～数百mm3）が高圧（200MPa以上）でシリンダー内に噴射され、均一に霧化された燃料噴霧が形成され、空気とよく混合して燃焼します。
-噴射後ステージ: メイン噴射の終了に続いて、ECU は別の短いパルス信号を発して、少量の燃料の遅延噴射を実行します。これは、排気ガス温度を下げる（例えば、ＥＧＲシステムの場合）、または粒子状物質の酸化を促進する（例えば、ＤＰＦ再生の場合）のに役立つ。
