四行程汽油发动机的工作过程分进气、压缩、作功、排气四个过程。四行程汽油发动机是将这四个过程在活塞上下运动的四个行程内分别完成的。
进气行程：进气门开启，排气门均关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的容积增大，气缸内压力降低，产生真空吸力。把可燃混合气体吸入气缸。
压缩行程：进气门、排气门均关闭，活塞从下止点向上止点移动，把混合气体压至燃烧室。
作功行程：压缩终了时，进气门、排气门仍关闭，火花塞发出电火花，点燃可燃混合气，燃烧后的气体猛烈膨胀，产生巨大的压力，迫使活塞迅速下行，经连杆推动曲轴旋转而作功。
排气行程：排气门开启，进气门关闭，活塞从下止点向上止点移动，将废气排出。