在氣缸內往復運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與曲軸連接形成曲柄連桿機構。

因此，當活塞在氣缸內往復運動時，連桿推動曲軸旋轉，反之亦然。

與此同時，工作室的容積也在不斷地從最小變到最大，再從最大變到最小，以此類推。

氣缸的頂部用氣缸蓋封閉。

氣缸蓋上安裝有進氣門和排氣門，進氣門和排氣門從頭到尾倒掛在氣缸頂部。通過進氣門和排氣門的打開和關閉，空氣可以充入氣缸并排出氣缸。

進氣門和排氣門的打開和關閉由凸輪軸控制。凸輪軸由曲軸通過齒形帶、齒輪或鏈條驅動。

進氣門、排氣門、凸輪軸和其他零件一起構成了氣門系。這種結構的配氣機構通常稱為頂置配氣機構。

現代汽車內燃機無一例外都采用頂置配氣機構。

組成氣缸的零件稱為氣缸體，支撐曲軸的零件稱為曲軸箱，氣缸體和曲軸箱的連續鑄造稱為發動機缸體。