四冲程汽油机的作业循环由4个活塞行程组成，即进气行程、紧缩行程、作功行程和排气行程。
进气门敞开，排气门封闭，活塞由上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，发生真空度，气缸内压力降到进气压力以下，在真空吸力效果下，通过化油器或汽油喷发设备雾化的汽油，与空气混合构成可燃混合气，由进气道和进气门吸入气缸内。进气进程一向延续到活塞过了下止点进气门封闭停止。接着上行的活塞开端紧缩气体。
进排气门悉数封闭，紧缩缸内可燃混合气，混合气温度上升，压力上升。活塞挨近上止点前，可燃混合气压力上升到0．6～1．2MPa左右，温度可达330℃～430℃。
在紧缩行程挨近上止点时，装在气缸盖上方的火花塞宣布电火花，点着所紧缩的可燃混合气。可燃混合气焚烧后放出很多的热量，缸内燃气压力和温度敏捷上升，更高焚烧压力可达3～6MPa，更高焚烧温度可达2 200℃～2 500℃。高温度高压力燃气推进活塞快速向下止点移动，通过曲柄连杆机构对外作功。作功行程开端时，进、排气门均封闭。
作功行程挨近终了时，排气门敞开，因为这时缸内压力高于大气压力，高温废气敏捷排出气缸，这一阶段归于自在排气阶段，高温废气以当地音速通过排气门排出。随排气进程进行进入强制排气阶段，活塞跳过下止点向上止点移动，强制将缸内废气排出，活塞抵达上止点邻近时，排气进程完毕。排气终了时，气缸内气体压力稍高于大气压力，约为0．105～0．115MPa，废气温度约为600℃～900℃。因为焚烧室占有必定容积，因此在排气终了时，不行能将废气完全扫除洁净，剩下部分废气称剩余废气。
四冲程汽油机通过进气、紧缩、作功、排气四个行程完结一个作业循环，在这样的一个进程中，活塞上下往复运动四个行程，相应的曲轴旋转两周。