在进气行程中，活塞从下止点向上止点运动，进气门开启，排气门关闭。随着活塞移动，气缸容积逐渐增大，产生真空吸力，吸入可燃混合气。直到活塞到达上止点，进气行程结束。
压缩行程开始时，进、排气门关闭，活塞向上止点运动，压缩可燃混合气，使其压力和温度逐渐升高。直到活塞到达上止点，压缩行程结束。
火花塞在压缩接近结束时点燃可燃混合气，使其迅速燃烧，产生高压和高温。在气体压力的作用下，活塞向下止点运动，驱动曲轴旋转，完成做功过程。直到活塞到达下止点，完成做功行程。
在排气行程中，排气门开启，进气门关闭。活塞向上止点运动，排出废气，直到活塞到达上止点，排气门关闭，完成排气过程。
四冲程发动机的工作循环通过四个行程周而复始地进行，保持发动机持续运转，不断输出动力。虽然四个行程似乎都在努力完成同一个工作循环，但实际上，在进气过程中，进气门早于上止点开启，迟于下止点关闭，以增加进入气缸的可燃混合气，减少进气过程的能量消耗。在排气过程中，排气门早于下止点开启，迟于上止点关闭，以减少气缸中残留的废气量和能量消耗。
