Die Ausdehnung des Gases in einem Zylinder verrichtet Arbeit an einem Kolben, die durch eine Pleuelstange auf die Kurbelwelle übertragen wird. So wird die oszillierende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umgesetzt, wobei prinzipiell zwei kinematische Bauformen möglich sind:
Die erste ist der (herkömmliche) Standmotor, bei dem die Zylinder fixiert sind und die Kurbelwelle sich dreht. Dadurch können die Kolben Arbeit über die Pleuel an die Kurbelwelle abgeben .
Die zweite Form ist als Umlaufmotor bekannt. Beim Umlaufmotor ist die Kurbelwelle fixiert und die Hubzapfen sowie die Zylinder sind drehbar gelagert. Dabei rotieren die Zylinder auf einer anderen Achse als der Hubzapfen (exzentrisch), wodurch der Hub der einzelnen Kolben in den Zylindern zustande kommt.