发动机的工作原理是：向气缸中喷入燃油和空气的混合气体并点火，混合气体燃烧时体积膨胀，产生的能量推动活塞移动，再通过曲轴将活塞的上下移动转变为旋转运动，使发动机运转，几乎所有汽车都采用该类发动机。
主流的发动机气缸排列形式分为：直列L形、V形排列、W形排列、水平对置与星型排列。其中直列L形、V形排列、W形排列是最常见的三种形式。
L形直列发动机，是所有气缸在一个平面上排成一排，共用一组凸轮轴和一个气缸盖，是目前使用最为广泛的气缸排列形式，一般2.5L以下家用车用的都是L型发动机，因为L型发动机尺寸较小，布局更灵活，运转稳定性也高，维修保养起来方便。
V型发动机是将气缸分为两组，以一定的夹角布置在一起，在侧面上看，就像一个V字，V型发动机一般气缸数在6个以上，这样布局的好处在于可以缩短发动机的长度和高度，使发动机舱整体变得更矮，并且V型发动机的对称布置可以使其运转更平顺，但是在维修保养方面会比较复杂。
W型发动机是将V型发动机的两侧气缸再以一个较小的角度进行错开，或者可以理解为两个小V组成一个大V，排版上的交错就像W，这种发动机一般用在豪车或者跑车上，而且主要以大众旗下车型为主，这样的发动机更短、更宽，但是这种排列形式需要平衡轴来抵消震动。