四沖程發動機的工作原理是通過活塞上下的運動轉變成曲軸的旋轉運動從而輸出動力。四沖程發動機工作過程是將燃料的化學能轉化為活塞往復運動的機械能。四沖程發動機的四個沖程分別是進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程以及排氣沖程。

進氣沖程：進氣沖程是四個沖程中的第一個沖程，是活塞在氣缸上止點到下止點的過程，缸內直噴發動機在此沖程充氣的同時噴油形成合適空燃比且符合燃燒的混合氣；進氣歧管噴射燃油的發動機，此過程充入直接能夠燃燒的油氣混合物。

壓縮沖程：進氣門關閉，活塞從氣缸下止點到上止點的運轉過程，將進氣沖程充入的油氣混合區進行壓縮，使得氣缸內形成高溫高壓狀態，為發動機高效做功做好環境準備。

做功沖程：做功沖程是發動機提供動力的過程，其余沖程均是消耗能量的過程。從氣缸上止點到下止點的過程。此過程進排氣門都關閉并伴隨火花塞發出火花引爆可燃混合物，進而提供了往下的強烈推力。

排氣沖程：排氣沖程是氣缸從下止點到上止點的過程，將燃燒后的廢氣排出缸外，進氣門依舊關閉，排氣門打開。