往復式發動機的原理是燃油的化學能轉化為機械能。這通過一個稱為四沖程的循環發生在氣缸中。這些沖程稱為進氣，壓縮，燃燒，排氣。如圖5-2

1． 進氣沖程從活塞向下行程開始。開始時，進氣閥門打開，燃油空氣混合物被吸入氣缸。
2． 壓縮沖程從進氣閥門關閉，活塞往回朝氣缸頂部移動開始。在循環的這個階段，用于從點燃的油氣混合氣體獲得大得多的動力輸出。
3． 燃燒沖程從油氣混合氣體被點燃開始。這導致氣缸壓力極大的增加，迫使活塞離開氣缸頭向下運動，產生了旋轉曲軸的動力。
4． 排氣沖程是用于清除氣缸中燃燒過的氣體。這個沖程發生在排氣閥門打開，活塞再次開始朝氣缸頂部移動開始。
即使當發動機運行在相對低的速度時，四沖程循環也要每分鐘發生幾百次。在一個四缸發動機中，每個氣缸運行在不同的沖程。曲軸的連續旋轉是由每個氣缸的燃燒沖程的精確定時來維持的。發動機的連續運行依賴于輔助系統的同時作用，包含進氣系統，點火系統，燃油，潤滑，制冷和排氣系統。
螺旋槳
螺旋槳是一個旋轉的翼面，適用于任何機翼的誘導阻力，失速和其他空氣動力學原理也都對螺旋槳適用。它提供必要的推力有時也是拉力使飛機在空氣中移動。發動機的動力是用于旋轉螺旋槳的，它進而產生的推力非常類似于機翼產生升力的方式。產生的升力大小依賴于槳葉的形態，螺旋槳頁迎角和發動機的轉速。螺旋槳葉本身是扭轉的，因此槳葉角從轂軸到葉尖是變化的。最大安裝角或者最大節距在轂軸處，而最小節距在葉尖。如圖5-3

扭轉的原因是為了從轂軸到葉尖產生一致的升力。當槳葉旋轉時，槳葉的不同部分有不同的實際速度。槳葉尖部旋轉的比靠近轂軸部位的要快，因為相同時間內葉尖要旋轉的距離比轂軸附近要長。從轂軸到葉尖安裝角的變化和相應變化就能夠在槳葉長度上產生一致的升力。如果螺旋槳葉設計成在整個長度上它的安裝角相同，那么會低效，因為隨著空速的增加，靠近轂軸附近的部分將會有負迎角，而葉尖會失速。如圖5-4

小飛機會裝配兩種螺旋槳中的一種。一種是固定節距的，另一種是可調節距的。