En los motores de cuatro tiempos hay en cada cilindro cuatro carreras del pistón dedicadas a las cuatro distintas operaciones que componen el ciclo: admisión, compresión, explosión y escape; se obtiene una carrera motriz en dos vueltas completas de cigüeñal.

En los motores llamados de dos tiempos, las cuatro fases del ciclo se conservan, pero se realizan con dos carreras del pistón (arriba y abajo); es decir que se consigue una explosión o carrera motriz por cada vuelta de cigüeñal. 

El motor de dos tiempos carece totalmente del mecanismo de distribución, de modo que no tiene árbol de levas, engranajes, válvulas, etc.

El cárter, en general, no se emplea como depósito de aceite; es de reducidas dimensiones, y está herméticamente cerrado porque se usa para la admisión y compresión preliminar de la mezcla

El cilindro tiene dos ventanas o lumbreras en su parte baja, que son descubiertas por el pistón en el p.m.i.; están situadas, la E de escape frente a la C de carga de gases en el cilindro.

Más abajo está una tercera lumbrera A de admisión, por la que la mezcla del carburador llega al motor, y entra en el cárter. Desde éste a la lumbrera de carga hay un conducto C (hecho en la misma fundición) por el que la mezcla carburada pasa en el momento debido al cilindro.

Así los gases frescos no se aspiran al cilindro, sino al cárter, que actúa como una bomba (cárter - bomba), que los aspira del carburador y los trasvasa o transfiere al cilindro. Una vez en este, a la vez que entran deben ayudar a salir a los quemados en la explosión anterior, operación que se llama barrido y cuya buena ejecución es fundamental en estos motores.

Durante la primera vuelta del cigüeñal, en la cara superior del émbolo se han realizado la compresión y la explosión, mientras por la inferior, en el cárter, entraban los gases frescos procedentes del carburador. En la segunda media vuelta se ha terminado la carrera motriz, y realizado el escape y la admisión o carga (trasvase de gases frescos del cárter al cilindro). Hay pues un ciclo completo con una explosión por cada vuelta de cigüeñal.

El engrase es totalmente distinto, pues en vez de llevar el aceite en el cárter y mandarlo a presión por tuberías a todos los cojinetes y paredes del cilindro, aquí el cárter está seco; el aceite se mezcla con la nafta, y es introducido en el cárter durante la aspiración. Al cilindro pasa en la mezcla la parte necesaria para el engrase de su pared superior. La proporción de aceite por litro de nafta en la mezcla, es muy importante y es aconsejada por el fabricante del motor.

Como al aceite le cuesta solubilizarse en la nafta, se deben tomar ciertas precauciones. En principio hay que usar naftas y aceites adecuados para este tipo de motor, recomendados en el manual del usuario o similares.

Como parte del aceite se quema, hay gran formación de carbonilla en los -dos tiempos- y es aconsejable el uso de aceites adecuados.

El aceite no se debe agregar luego de cargar toda la nafta, sino en forma progresiva; otra alternativa es cargar una parte de nafta primero, luego el aceite y luego el resto del combustible. Las proporciones deben ser las recomendadas por el fabricante; en la etapa de asentamiento del motor las proporciones son distintas, generalmente el doble de aceite por litro de nafta, por un periodo determinado, pero en esto hay que cumplir exactamente las instrucciones, que por sencillas no dejan de ser importantes. Para prevenir errores y descuidos, los nuevos sistemas cuentan con distintos procedimientos automáticos para mezclar la nafta y el aceite, con tanques de combustible y depósito de aceite por separado.

A primera vista pudiera parecer que un motor de dos tiempos, de la misma cilindrada que otro de cuatro, debiera dar el doble de potencia, porque hace doble número de carreras motrices; pero la realidad no es así. La sucesión de operaciones (admisión compresión explosión escape) en el cuatro tiempos, está perfectamente disciplinada, ordenándose cada una en tiempo y espacio con independencia de las otras; las cotas de reglaje apenas influyen unas en otras y se gradúan con independencia, mediante el perfil de las levas, para conseguir el máximo de rendimiento del combustible gastado.

En cambio el dos tiempos, ejecuta con dependencia mutua las mismas operaciones; siendo el pistón el que gobierna las aperturas y cierres de la carga y escape en el cilindro.

En cuanto al consumo, a poca velocidad es menor el dos tiempos (economía con respecto al cuatro tiempos de 10 %), pero a medida que aumentan las r.p.m. toma ventaja el de cuatro tiempos hasta llegar a un 30 % de economía respecto del de dos tiempos.