不同類型發動機原理存在不少差異。

單缸發動機是最簡單的，只有一個氣缸，曲軸每轉一圈或兩圈，氣缸內混合氣點火燃燒一次，工作斷續，結構簡單，成本低，維護不復雜，是中低檔小型摩托車發動機首選。

雙缸發動機由兩個相同單缸共用一根曲軸輸出動力，適用于多種動力裝置，常用于轎車、摩托車等。

三缸發動機有三個氣缸，排量小，緊湊級車型多配備渦輪增壓版，油耗表現好，體積小、質量輕、成本低，但振動大。

四缸發動機機體由氣缸體、曲軸箱等部件組成，基本原理是將汽油或柴油的熱能轉化為機械能。汽油發動機將空氣和汽油按比例混合，進氣沖程時吸入氣缸，混合氣被壓縮、點燃燃燒產生熱能，高溫高壓氣體推動活塞做直線往復運動，通過連桿等向外輸出機械能，工作循環包括進氣、壓縮、做功和排氣沖程。柴油發動機和汽油發動機工作循環類似，但使用柴油作燃料，自燃溫度低、粘度大、不易蒸發，采用壓縮末期壓燃。

電機利用通電線圈產生旋轉磁場，作用于轉子形成磁電旋轉力矩，將電能轉化為機械能，有直流和交流電機之分。

二沖程發動機在兩個行程內完成工作循環，曲軸轉一圈對外做功一次，氣缸上有進氣、排氣和換氣孔，工作時活塞移動關閉氣孔，火花塞點燃混合氣推動活塞做功。

四沖程發動機工作循環由進氣、壓縮、做功和排氣行程組成，活塞上下往復運動四個行程，曲軸旋轉兩周。

活塞發動機是航空發動機最先使用的，活塞承載燃氣壓力在氣缸反復運動，連桿將其轉變為曲軸旋轉活動。在二戰中技術革新，優化性能和效率，由氣缸、活塞等組成，氣缸是混合氣燃燒之處，氣缸數目越多功率越大，星型發動機沿軸向放置在機頭，輸出軸直連槳葉。