Benzīna dzinēja darbības princips galvenokārt balstās uz četrtaktu ciklu, kas ir ieplūde, kompresija, sadegšana (jauda) un izplūde. Konkrēts process ir šāds:
Ieplūdes insults. Virzulis pārvietojas no augšējā mirušā centra uz apakšējo miršanas punktu, ko darbina kloķvārpsta. Šajā laikā atveras ieplūdes vārsts, aizveras izplūdes vārsts, un cilindrā tiek iesūkts svaigs gaiss (galvenokārt no gaisa un benzīna maisījuma).
Kompresijas gājiens. Virzulis pārvietojas no apakšējā mirušā centra uz augšējo miršanas punktu. Šajā laikā gan ieplūdes, gan izplūdes vārsti ir aizvērti, jauktā gāze cilindrā tiek saspiesta, un temperatūra un spiediens palielinās.
Degšanas (jaudas) gājiens. Kad kompresijas gājiens ir tuvu augšējam miršanas punktam, aizdedzes svece rada elektrisku dzirksteli, aizdedzinot saspiesto jaukto gāzi. Degšanas process izraisa gāzes strauju izplešanos, radot augstu temperatūru un augstu spiedienu, nospiežot virzuli, lai tas pārvietotos uz apakšējo miršanas punktu.
izplūdes gājiens. Virzulis pārvietojas no augšējā mirušā punkta uz apakšējo miršanas punktu, atveras izplūdes vārsts, un izplūdes gāzes tiek izvadītas no cilindra, ko darbina virzulis.
Šajā procesā kloķvārpsta virzuļa turp un atpakaļ kustību pārvērš rotācijas kustībā, tādējādi virzot savienojošo stieni un citus saistītos mehāniskos darbus. Turklāt dzinējam ir nepieciešama arī eļļošanas sistēma, lai samazinātu berzi, dzesēšanas sistēma temperatūras kontrolei un aizdedzes sistēma maisījuma aizdedzināšanai.
