發動機持續工作，不斷地輸出動力，需要反復依次進行“由進氣行程—壓縮行程—做功行程—排氣行程”四個連續過程才能實現，每進行一次這樣的連續過程就稱為一個工作循環。
(1) 進氣行程：活塞從上止點向下止點運動，排氣門關閉，進氣門打開。可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸，直至活塞向下運動到下止點。
(2) 壓縮行程：曲軸繼續旋轉，活塞從下止點向上止點運動，這時進氣門和排氣門都關閉，氣缸內成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當活塞到達上止點時壓縮行程結束。
(3) 作功行程：作功行程，進氣門和排氣門仍然保持關閉。當活塞位于壓縮行程接近上止點(即點火提前角)位置時，火花塞產生電火花點燃可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后放出大量的熱使氣缸內氣體溫度和壓力急劇升高，推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉并輸出機械功，除了用于維持發動機本身繼續運轉外，其余用于對外作功。隨著活塞向下運動，氣缸內容積增加，氣體壓力和溫度降低，當活塞運動到下止點時，作功行程結束。
(4) 排氣行程： 當作功接近終了時，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，靠廢氣的壓力先進行自由排氣，活塞到達下止點再向上止點運動時，繼續把廢氣強制排出到大氣中去，活塞越過上止點后，排氣門關閉，排氣行程結束。
曲軸繼續旋轉，活塞從上止點向下止點運動，又開始了下一個新的循環過程。在每一個工作循環中，活塞在上、下止點往復運動了四個行程，相應地曲軸旋轉了兩圈。
