Arbetsprincipen för en bensinmotor är huvudsakligen baserad på fyrtaktscykeln, som är insug, kompression, förbränning (kraft) och avgaser. Den specifika processen är som följer:
Intagsslag. Kolven rör sig från övre dödpunkt till nedre dödpunkt driven av vevaxeln. Vid denna tidpunkt öppnas inloppsventilen, avgasventilen stänger och frisk luft (huvudsakligen sammansatt av en blandning av luft och bensin) sugs in i cylindern.
Kompressionsslag. Kolven rör sig från nedre dödpunkten till övre dödpunkten. Vid denna tidpunkt är både insugnings- och avgasventilerna stängda, den blandade gasen i cylindern komprimeras och temperaturen och trycket ökar.
Förbränning (kraft) slag. När kompressionsslaget är nära det övre dödläget, genererar tändstiftet en elektrisk gnista som antänder den komprimerade blandgasen. Förbränningsprocessen får gasen att expandera snabbt, vilket genererar hög temperatur och högt tryck, vilket pressar kolven att flytta till det nedre dödläget.
avgasslag. Kolven rör sig från övre dödpunkten till nedre dödpunkten, avgasventilen öppnas och avgaserna släpps ut från cylindern som drivs av kolven.
I denna process omvandlar vevaxeln kolvens fram- och återgående rörelse till rotationsrörelse och driver därigenom vevstaken och annat relaterat mekaniskt arbete. Dessutom behöver motorn också ett smörjsystem för att minska friktionen, ett kylsystem för att kontrollera temperaturen och ett tändsystem för att tända blandningen.