ガソリンエンジンの動作原理は、主に吸気、圧縮、燃焼（動力）、排気の4ストロークサイクルに基づいています。具体的なプロセスは次のとおりです。
吸気行程。ピストンはクランクシャフトの駆動により上死点から下死点まで移動します。このとき、吸気バルブが開き、排気バルブが閉じ、新鮮な空気（主に空気とガソリンの混合物）がシリンダー内に吸い込まれます。
圧縮行程。ピストンは下死点から上死点まで移動します。このとき、吸気バルブと排気バルブは両方とも閉じられ、シリンダー内の混合ガスは圧縮され、温度と圧力が上昇します。
燃焼（動力）行程。圧縮行程が上死点に近づくと、点火プラグが電気火花を発生させ、圧縮された混合ガスに点火します。燃焼プロセスによりガスが急速に膨張し、高温と高圧が発生し、ピストンが下死点まで押し出されます。
排気行程。ピストンが上死点から下死点まで移動し、排気バルブが開き、ピストンの駆動によりシリンダーから排気ガスが排出されます。
このプロセスでは、クランクシャフトがピストンの往復運動を回転運動に変換し、それによってコネクティングロッドやその他の関連する機械作業を駆動します。さらに、エンジンには、摩擦を減らすための潤滑システム、温度を制御するための冷却システム、および混合物を点火するための点火システムも必要です。
