汽車的動力源泉就是發動機，而發動機的動力則來源於氣缸內部。發動機氣缸就是一個把燃料的內能轉化為動能的場所，可以簡單理解為，燃料在汽缸內燃燒，產生巨大壓力推動活塞上下運動，通過連杆把力傳給曲軸，最終轉化為旋轉運動，再通過變速器和傳動軸，把動力傳遞到驅動車輪上，從而推動汽車前進。
一般的汽車都是以四缸和六缸發動機居多，既然發動機的動力主要是來源於氣缸。隨著汽缸數的增加，發動機的零部件也相應的增加，發動機的結構會更為複雜，這也降低發動機的可靠性，另外也會提高發動機製造成本和後期的維護費用。所以，汽車發動機的汽缸數都是根據發動機的用途和性能要求進行綜合權衡後做出的選擇。像V12型發動機、W12型發動機和W16型發動機只運用於少數的高性能汽車上。
熱機有內燃機和外燃機兩種。直接以燃料燃燒所生成的產物為工質的熱機稱為內燃機，常見的內燃機有活塞式內燃機和燃氣輪機；那麼外燃機呢，舉個例子你就懂了，蒸汽機、或者汽輪機就算是外燃機。
其實V型發動機，簡單理解就是將相鄰氣缸以一定的角度組合在一起，從側面看像V字型，就是V型發動機。V型發動機相對於直列發動機而言，它的高度和長度有所減少，這樣可以使得發動機蓋更低一些，滿足空氣動力學的要求。而V型發動機的氣缸是成一個角度對向布置的，可以抵消一部分的震動，但是不好的是必須要使用兩個氣缸蓋，結構相對複雜。雖然發動機的高度減低了，但是它的寬度也相應增加，這樣對於固定空間的發動機艙，安裝其他裝置就不容易了。
水平對置發動機結構
水平對置發動機的相鄰氣缸相互對立布置（活塞的底部向外側），兩氣缸的夾角為180°，不過它與180°V型發動機還是有本質的區別的。水平對置發動機與直列發動機類似，是不共用曲柄銷的（也就是說一個活塞只連一個曲柄銷），而且對向活塞的運動方向是相反的，但是180°V型發動機則剛好相反。水平對置發動機的優點是可以很好的抵消振動，使發動機運轉更為平穩；重心低，車頭可以設計得更低，滿足空氣動力學的要求；動力輸出軸方向與傳動軸方向一致，動力傳遞效率較高。缺點：結構複雜，維修不方便；生產工藝要求苛刻，生產成本高，在知名品牌的轎車中只有保時捷和斯巴魯還在堅持使用水平對置發動機。
燃料供給系統
汽油機燃料供給系的功用是根據發動機的要求，配製出一定數量和濃度的混合氣，供入氣缸，並將燃燒後的廢氣從氣缸內排出到大氣中去。
點火系統
在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。
啟動系統
要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須先用外力轉動發動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉，工作循環才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動。完成啟動過程所需的裝置，稱為發動機的起動系。
發動機機體組主要由機體、氣缸蓋、氣缸蓋罩蓋、氣缸襯墊、主軸承蓋以及油底殼等組成。
機體組是發動機的支架，是曲柄連杆機構、配氣機構和發動機各系統主要零部件的安裝機體。
氣缸蓋用來密封氣缸頂部，並與活塞和汽缸壁一起形成燃燒室。氣缸蓋和氣缸體內的水道和油道以及油底殼又分別是冷卻系統和潤滑系統的組成部分。機體是氣缸體與曲軸箱的連鑄體是結構極為複雜的箱形零件在機體的前後壁和汽缸之間橫隔板上鑄有支撐曲軸的主軸承座或主軸承座孔以及滿足潤滑需要的縱、橫油道。在水冷發動機氣缸的外壁鑄有冷卻水套和布水室，以增強散熱。
曲柄連杆機構是發動機的主要運動機構。其功能是將活塞的往返運動轉變為曲軸的旋轉運動，同時將作用於活塞上的力轉變為曲軸對外輸出的轉矩，以驅動汽車車輪轉動。曲柄連杆機構由活塞連杆組、曲軸飛輪組的零件組成。
活塞的主要功用是承受燃燒氣體壓力，並將此力通過活塞銷傳給連杆以推動曲軸旋轉。此外活塞頂部與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室。
連杆組包括連杆體、連杆蓋、連杆螺栓和連杆軸承等零件。習慣上常常把連杆體、連杆蓋和連杆螺栓合起來稱作連杆，有時也稱連杆體為連杆。連杆組的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，並將活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動。
曲軸的功用是把活塞、連杆傳來的氣體力轉變為轉矩，用以驅動汽車的傳動系統和發動機的配氣機構以及其他輔助裝置。
目前，運用最多的就是水冷四衝程往復式活塞內燃機。其中，汽油機多用於轎車和輕型客/貨車上。大客車，中/重型貨車多用柴油機。凡事都講究個例外，也有一些小轎車採用柴油機的，包括便宜的捷達也有用柴油的。
隨著交通的不斷發展，對汽車的各項性能要求的不斷提高，這就意味著汽車內燃機的功率也因該相應的提高，因此，這幾年增壓內燃機才會發展迅猛。