燃油引擎的工作原理主要涉及四個基本過程，這些過程在每個引擎循環中重複發生，共同構成了燃油引擎的基本工作原理。這四個過程如下：
進氣行程。活塞在曲軸的帶動下從上止點移動到下止點，此時進氣門開啟，排氣門關閉，新鮮空氣被吸入氣缸。
壓縮行程。活塞從下止點移動到上止點，進排氣門均關閉，將空氣壓縮至氣缸內部，為燃油的注入和後續的燃燒做準備。
燃燒膨脹行程。在壓縮行程結束後，燃油（如汽油）被噴入氣缸內的空氣中，然後由火花塞點燃，燃油與空氣的混合物迅速燃燒，產生高溫和高壓，推動活塞向下止點移動。
排氣行程。排氣門打開，活塞從下止點移動到上止點，將燃燒後的廢氣排出氣缸。
這個循環完成後，引擎再次進入進氣行程，開始新的循環。燃油引擎通過這種方式，將燃油的化學能轉化為機械能，進而驅動車輛或其他機械運動。