氣缸蓋中有進氣道和排氣道內裝進排氣門新鮮充量即空氣或空氣與燃料的可燃混合氣經空氣濾清器進氣管進氣道和進氣門充入氣缸膨脹后的燃氣經排氣門排氣道和排氣管最后經排氣消聲器排入大氣進排氣門的開啟和關閉是由凸輪軸上的進排氣凸輪通過挺柱推桿搖臂和氣門彈簧等傳動件分別加以控制的這一套機件稱為內燃機配氣機構通常由空氣濾清器進氣管排氣管和排氣消聲器組成進排氣系統

為了向氣缸內供入燃料內燃機均設有供油系統汽油機通過安裝在進氣管入口端的化油器將空氣與汽油按一定比例空燃比混合然后經進氣管供入氣缸由汽油機點火系統控制的電火花定時點燃柴油機的燃油則通過柴油機噴油系統噴入燃燒室在高溫高壓下自行著火燃燒

內燃機氣缸內的燃料燃燒使活塞氣缸套氣缸蓋和氣門等零件受熱溫度升高為了保證內燃機正常運轉上述零件必須在許可的溫度下工作不致因過熱而損壞所以必須備有冷卻系統

內燃機不能從停車狀態自行轉入運轉狀態必須由外力轉動曲軸使之起動這種產生外力的裝置稱為起動裝置常用的有電起動壓縮空氣起動汽油機起動和人力起動等方式

內燃機的工作循環由進氣壓縮燃燒和膨脹排氣等過程組成這些過程中只有膨脹過程是對外作功的過程其他過程都是為更好地實現作功過程而需要的過程按實現一個工作循環的行程數工作循環可分為四沖程和二沖程兩類

四沖程是指在進氣壓縮做功（膨脹）和排氣四個行程內完成一個工作循環此間曲軸旋轉兩圈進氣行程時此時進氣門開啟排氣門關閉流過空氣濾清器的空氣或經化油器與汽油混合形成的可燃混合氣經進氣管道進氣門進入氣缸壓縮行程時氣缸內氣體受到壓縮壓力增高溫度上升膨脹行程是在壓縮上止點前噴油或點火使混合氣燃燒產生高溫高壓推動活塞下行并作功排氣行程時活塞推擠氣缸內廢氣經排氣門排出此后再由進氣行程開始進行下一個工作循環