不光是早期發動機要飛輪，現在的發動機同樣要飛輪呀。內燃機工作時候，本質是脈衝形式的，而我們對車子的要求是連續運動的，如果沒有飛輪，轉速波動會非常大，而且在帶負載時候估計無法平穩的工作，飛輪可以理解成家裡的蓄水池，也可以理解成電路上的電池和電容，儲能用了，
發動機之所以要有個，目的就是為了能夠更好地存儲發動機的運動能量，保證曲軸的平穩運轉，就跟陀螺一樣，用力旋轉一下就能保持相當長時間的轉動。陀螺在給它一個初始動力後就能保持較長一段時間的轉動。發動機飛輪採用的也正是這種原理，另外飛輪的外圈部分特意做成齒環的形狀，和汽車發動機相連，通過起動機帶動飛輪旋轉，從而啟動發動機。
四衝程發動機的工作過程，都是要經過進氣，壓縮，做功，排氣四個行程。拿一般單缸的發動機來說，它只有一個行程做功，其他三個不做功，這樣曲軸轉兩圈卻只有180度是在做功的，所以運轉不平順，平穩性差。而飛輪有儲存能量的作用，它可以讓另外三個不做功的行程轉動保持平穩。所以單缸發動機需要一個大的飛輪。而多缸的因為做功行程是相互錯開的，所以運轉更加平順些（這也是越多缸的汽車震動越小的原因），飛輪也就更小一點。
飛輪作為一個質量比較大的鑄鐵慣性圓盤，它能夠貯存能量，這些能量用來供給非作功的行程，從而保證發動機曲軸旋轉的均勻性和輸出扭矩的均勻性。另外藉助飛輪本身旋轉的慣性力，來克服汽車啟動時汽缸中的壓縮阻力，從而推動發動機的正常運轉。
實際上，從工業革命開始，人們就使用飛輪來儲存能量，如蒸汽機。 對飛輪施加一定的扭矩，飛輪就能歡快的飛起來，即使不施加扭矩，也由於慣性，飛輪不會立即馬 上停下來。 然而提升飛輪動能的方法有兩種，加大飛輪的質量和提