汽油发动机气缸内装有活塞。活塞通过活塞销与连杆相连，连杆与曲轴相连。由火花塞点燃的混合气推动活塞在气缸内做直线往复运动，再通过连杆推动曲轴旋转实现动力输出，最终推动汽车。
活塞做直线往复运动，而曲轴做旋转运动。
汽油机的这种运动规律，叫作直线往复运动。现代燃油汽车使用的发动机绝大部分都是四冲程活塞往复运动式发动机。摩托车一般采用二冲程汽油发动机。
由于单缸发动机工作时很不平稳，所以汽车用的发动机往往采用多个气缸（3缸以上），常见的是4缸、6缸。
