Động cơ xăng khai thác năng lượng do xăng tạo ra trong lõi động cơ ô tô để đẩy xe. Xăng là nhiên liệu có năng lượng cao, giải phóng một lượng lớn năng lượng khi được đốt cháy trong động cơ đốt trong.
Ô tô sử dụng chu trình đốt cháy bốn kỳ, hay còn gọi là chu trình Otto, để chuyển xăng thành động năng. Bốn hành trình bao gồm hành trình nạp, hành trình nén, hành trình đốt cháy và hành trình xả. Hành trình nạp bắt đầu quá trình đốt cháy bằng cách cho phép động cơ nhận vào xi-lanh chứa đầy không khí và xăng. Sau quá trình này, không khí được nén thông qua chuyển động của các piston trong động cơ. Khi nén, một bugi phát ra tia lửa điện để đốt cháy xăng và gây ra một vụ nổ có kiểm soát trong xi lanh. Vụ nổ dẫn đến việc pít-tông di chuyển xuống dưới, khiến van xả mở và xả khí thải ra ngoài ống xả.
Xăng, còn được gọi là "dầu thô", bao gồm các nguyên tử cacbon và hydro tách ra khi bị đốt cháy. Quá trình đốt cháy trong động cơ xăng xảy ra khi carbon và hydro kết hợp với oxy từ không khí để tạo thành khí carbon dioxide và nước. Mặc dù động cơ xăng đã cách mạng hóa phương tiện giao thông nhưng các chuyên gia khẳng định nó là nguyên nhân gây ra ô nhiễm và sự nóng lên toàn cầu. Do đó, ô tô hybrid sử dụng kết hợp năng lượng điện và xăng ngày càng trở nên phổ biến đối với những người lái xe có ý thức về môi trường.