曲轴旋转两圈，活塞上下各两次，完成一个工作循环的发动机称四冲程发动机。四冲程发动机的气缸体上，设有进、排气门，由曲轴旋转来驱动凸轮准时地打开和关闭，使可燃混合气及时进入气缸，并使燃烧后的废气及时排出气缸。
1.进气过程
曲轴旋转，活塞从上止点向下止点移动，此时进气门已打开。由于活塞的下行，活塞上方容积增大，产生真空吸力，燃油和空气经化油器雾化混合成可燃混合气，经进气门被吸入气缸。活塞到下止点后，进气门关闭，进气行程结束。
2.压缩行程
进气行程终了时，进排气门均关闭。活塞从下止点向上止点移动，使进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞将到上止点时，混合气的压力可达1470kPa以上，温度可达250℃-300℃，为混合气体的燃烧作功创造了良好的条件。这一行程在活塞到上止点时结束。
3.作功行程
当压缩行程活塞接近上止点时，火花塞电极间产生电火花，将被压缩的可燃混合气点燃，燃烧的气体迅速膨胀，使气缸内的瞬时压力达2940kPa-4410kPa，温度达1800℃-2000℃，在高压气体的作用下，活塞被迫从上止点向下止点运动，通过连杆，将高压气体的推力传给曲轴使之旋转作功，实现热能转变为机械能。
4.排气行程
在作功行程末，活塞被推到接近下止点时，排气门打开，活塞由下止点向上止点运动，气缸内燃烧后的废气在活塞的推动下，经排气门排出气缸，活塞到上止点后，排气门关闭，这一行程结束。
排气行程结束时，一个工作循环完成。只要曲轴连续转动，进气、压缩、作功、排气就能周而复始地循环进行。
拓展：汽车发动机是依靠油气混合物爆燃产生的力量推动活塞，然后驱动曲轴旋转进行工作的。一共可以分为四个行程。吸气，压缩，做功，排气。在吸气行程，活塞下移，进气门打开，排气门关闭，油气混合物(柴油机就是空气)在负压作用下进入气缸。在压缩行程，进气门，排气门均关闭，活塞上移，油气混合物被压缩升温。做功行程，进气门，排气门均关闭，火花塞点火(柴油机是喷油嘴喷油)，混合气被点燃(柴油机是雾状柴油被高温空气引燃)，产生爆燃，推动活塞下行，继而通过连杆把推力传递给曲轴。排气行程，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，排除缸内废气。然后就是一直重复这个过程。其中，凸轮轴转一圈，曲轴转两圈，做一次功。