很长一段时间里，两冲程发动机是摩托车的首选。但随着环保法规日益严苛，两冲程发动机已不再适合市场需求，逐渐退出历史的舞台，其独有的轻量化、高功率特点也只能留存在摩友的记忆里。经过技术革新，绝大部分新车型已装配四冲程发动机，虽不能在重量和功率上完胜两冲程发动机，但四冲程发动机拥有稳定性和可塑性等优点，更适合当今市场需要。
根据不同的动力需求，不同形式的四冲程汽油发动机被装配在各种摩托车上，发挥出独有的动力特性。但由于体积限制，两轮摩托车发动机的气缸数量还是无法比拟汽车发动机，但已经完全能满足摩托车的使用需求。
单缸发动机
单缸发动机最大特点是结构简单，零部件数量少，便于维修和维护。但由于单独部件重量较大，不适合用于长时间高转速运转。多配备在车身重量较低和不追求极限马力输出的车型上。单缸发动机从布局上可分为立式和卧式两种，但由于重力原因，卧式发动机下缸壁磨损较大，加上机油沉积问题，已经很少用在新车型上。单缸发动机从配气机构上多分为两气门和四气门，输出动力特性有所区别，还有比较少见的三气门和更多气门的配气方式就不做具体分析了。
