按冷卻方式不同可以分為水冷發動機和風冷發動機。水冷發動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛應用于現代車用發動機。
按沖程數可分為四沖程內燃機和二沖程內燃機。汽車發動機廣泛使用四沖程內燃機。
按燃油供應方式分類：化油器發動機和電噴發動機以及缸內直噴發動機。
活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟，排氣門關閉，曲軸轉動180°。在活塞移動過程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內氣體壓力從pr逐漸降低到pa，氣缸內形成一定的真空度，空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸，并在汽缸內進一步混合形成可燃混合氣。由于進氣系統存在阻力，進氣終點時，汽缸內氣體壓力小于大氣壓力p0 ，即pa= (0.80～0.90）p0。進入汽缸內的可燃混合氣的溫度，由于進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340～400K。
在氣缸體的下部有主軸承座，用于安裝曲軸飛輪組。氣缸體的側面設有挺桿室，用于安裝氣門傳動機件。氣缸體的上平面安裝氣缸蓋，下平面安裝機油盤，前端面安裝正時齒輪蓋，均加有襯墊并用螺栓緊固密封。氣缸體的后端面安裝飛輪殼。
氣門組一般由氣門、氣門座、氣門導管、氣門油封、氣門彈簧和氣門鎖片等組成。
氣門分為進氣門和排氣門兩種，其作用是分別用來關閉進、排氣道。氣門由頭部和桿部組成，頭部制成錐形，與氣門座的錐面配合。頭部錐角，一般為45°。同一臺發動機的進氣門頭部直徑大于排氣門頭部直徑，以提高發動機的充氣量。氣門桿部為圓柱形，與氣門導管內孔配合，桿的端部制有環槽，用來安裝氣門彈簧座鎖片。
氣門座用來保證氣門密封，并將氣門頭部的熱量傳給氣缸蓋。氣門座一般用特種合金制成環狀，緊密地鑲在氣缸蓋上。
氣門導管用來引導氣門作往復直線運動，保證氣門與氣門座閉合位置正確。為防止氣缸蓋上潤滑油從氣門與氣門導管之間的間隙進入燃燒室，氣門導管上端裝有氣門油封。
氣門彈簧是圓柱形螺旋彈簧，它可使氣門迅速關閉，并使氣門頭部與氣門座相互壓緊，保證密封。