在氣缸內作往復運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端則與曲軸相連，構成曲柄連桿機構。

因此，當活塞在氣缸內作往復運動時，連桿便推動曲軸旋轉，或者相反。

同時，工作腔的容積也在不斷的由最小變到最大，再由最大變到最小，如此循環不已。

氣缸的頂端用氣缸蓋封閉。

在氣缸蓋上裝有進氣門和排氣門，進、排氣門是頭朝下尾朝上倒掛在氣缸頂端的。通過進、排氣門的開閉實現向氣缸內充氣和向氣缸外排氣。

進、排氣門的開閉由凸輪軸控制。凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪或鏈條驅動。

進、排氣門和凸輪軸以及其他一些零件共同組成配氣機構。通常稱這種結構形式的配氣機構為頂置氣門配氣機構。

現代汽車內燃機無一例外地都采用頂置氣門配氣機構。

構成氣缸的零件稱作氣缸體，支承曲軸的零件稱作曲軸箱，氣缸體與曲軸箱的連鑄體稱作機體。