Nos motores dois tempos, ocorre uma combustão a cada volta, o que proporciona maior potência específica, mas com menor eficiência; já nos motores quatro tempos, cada evento (admissão, compressão, combustão e escape) executa seu curso separado, o que melhora a eficiência e o controle de emissões.

Nos motores dois tempos, ocorre admissão, compressão, combustão e escape em duas voltas do virabreguim com válvulas convencionais; já nos motores quatro tempos, esses eventos ocorrem em quatro voltas.

Tanto os motores dois tempos quanto os de quatro tempos fazem uma combustão a cada volta de virabrequim, porém os motores de dois tempos têm curso de compressão mais curto, enquanto os de quatro tempos têm curso completo de expansão.

A principal vantagem dos motores de dois tempos é a maior eficiência térmica, enquanto os motores quatro tempos se destacam pela simplicidade mecânica e leveza.

Os motores dois tempos utilizam somente admissão por válvula e escape por rampeamento, já os motores quatro tempos dependem de janelas laterais para troca de gases.