Cykl pracy silnika czterosuwowego składa się z czterech suwów. Na początku, w suwie ssania tłok porusza się ku dołowi zasysając mieszankę poprzez jeden lub kilka otwartych zaworów wlotowych bezpośrednio do górnej części cylindra. Przestrzeń pod tłokiem nie jest tu wykorzystywana, w przeciwieństwie do silnika dwusuwowego. Następnie, po zamknięciu zaworów wlotowych, tłok porusza się do góry sprężając mieszankę w suwie sprężania. Sprężona mieszanka jest zapalana przez iskrę elektryczną, a tłok popychany przez rozprężające się gazy wędruje w dół w suwie pracy. W ostatniej fazie, w suwie wydechu, tłok poruszając się ku górze wypycha spaliny przez otwarte w tym czasie zawory wydechowe. Potem cały cykl pracy powtarza się czyli z powrotem w suwie ssania tłok porusza się ku dołowi zasysając mieszankę poprzez jeden lub kilka otwartych zaworów wlotowych bezpośrednio do górnej części cylindra, i dalej zachodzą wydarzenia jak wyżej zostało opisane. Pomimo tego, że silnik czterosuwowy jest znacznie sprawniejszy od dwusuwowego, to zaledwie około trzeciej części energii spalonego paliwa przekształcana jest efektywną energię mechaniczną. Reszta, ponad 60 procent, jest tracona, ponieważ rozpędzane tłoki zatrzymywane są w skrajnych położeniach, po czym rozpędzane w stronę przeciwną.