การทำงานของหัวฉีดคอมมอนเรลสามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนได้ดังนี้:
ขั้นตอนการเติม: เชื้อเพลิงแรงดันสูง-ไหลจากคอมมอนเรลไปยังห้องควบคุมของหัวฉีด โดยดันวาล์วเข็มขึ้นด้านบนและบีบอัดสปริงส่งคืน ณ จุดนี้ ช่องหัวฉีดยังคงปิดอยู่
ระยะก่อน-การฉีด: ECU ส่งสัญญาณพัลส์สั้นๆ เพื่อจ่ายพลังงานให้กับโซลินอยด์วาล์ว เชื้อเพลิงภายในห้องควบคุมจะลดแรงดันโดยการไหลผ่านช่องทางกลับ ส่งผลให้วาล์วเข็มลดลงอย่างรวดเร็วภายใต้แรงของสปริงส่งคืน เชื้อเพลิงปริมาณเล็กน้อย (ประมาณ 1–3 มม.³) จะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบในระยะเวลาอันสั้นมาก (0.1–0.3 มิลลิวินาที) ทำให้เกิด "การจุดระเบิดของไพล็อต" ที่-ทำให้กระบอกสูบร้อนขึ้นและสร้างสภาวะที่เอื้ออำนวยสำหรับการฉีดหลัก
ขั้นตอนการฉีดหลัก: ECU จะขยายระยะเวลาการจ่ายพลังงานของโซลินอยด์วาล์ว ทำให้แรงดันในห้องควบคุมลดลงต่อไป วาล์วเข็มเปิดเต็มที่ และเชื้อเพลิงปริมาณมาก (ตั้งแต่สิบถึงหลายร้อย mm³ ขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน) จะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบที่แรงดันสูง (เกิน 200 MPa) ทำให้เกิดสเปรย์เชื้อเพลิงที่มีอะตอมสม่ำเสมอ ซึ่งจะผสมอย่างทั่วถึงกับอากาศเพื่อการเผาไหม้
ระยะหลังการฉีด-: หลังจากสิ้นสุดการฉีดหลัก ECU จะส่งสัญญาณพัลส์สั้นๆ อีกครั้งเพื่อดำเนินการฉีดเชื้อเพลิงปริมาณเล็กน้อยแบบหน่วงเวลา ซึ่งทำหน้าที่ลดอุณหภูมิของก๊าซไอเสีย (เช่น สำหรับระบบ EGR) หรือเพื่ออำนวยความสะดวกในการออกซิเดชันของอนุภาค (เช่น สำหรับการฟื้นฟู DPF)
