У чотиритактних двигунах робочий цикл відбувається за чотири ходи поршня (такти) і два оберти колінчастого вала: впуск - поршень опускається від ВМТ і засмоктує горючу суміш через відкритий впускний клапан; стиснення - піднімається від НМТ поршень стискає робочу суміш при закритих клапанах; робочий хід - суміш згорає, запаливши від електричної іскри, і утворюються гази, розширюючись, переміщають поршень вниз (цей хід поршня називається робочим, оскільки під час нього і відбувається корисна робота); випуск - рухомий вгору поршень виштовхує відпрацьовані гази через відкритий випускний клапан.

У двотактних двигунах один робочий цикл відбувається за один оборот колінчастого валу. Інша їх особливість - відсутність клапанів (впускних і випускних) з механічним приводом. Їх роль виконує сам поршень, відкриваючи й закриваючи спеціальні вікна і канали на дзеркалі циліндра, ну і на деяких двигунах встановлюється пелюстковий клапан на впуску. Обсяг картера під поршнем також використовується при газообміні.