Como modelo teórico de motor, el ciclo de Carnot se basa en someter a un gas a cuatro fases: expansión a presión constante, recibiendo calor de una fuente caliente; expansión adiabática, sin perder o ganar calor, contracción a presión constante, cediendo calor a una fuente fría, contracción adiabática.

El motor de combustión real se basa en la inyección de la mezcla combustible pulverizada, su comprensión y explosión, finalizando con la compresión y expulsión de los gases de escape.

En ambos casos, el movimiento del pistón transforma la expansión y contracción de gases en un movimiento circular aprovechable para usos mecánicos.