엔진의 일반적인 구조는 피스톤(Piston), 커넥팅 로드(Connecting rod), 크랭크 축(Crank shaft)의 기구로 구성되어 있으며, 진원통으로 된 실린더 안에서 피스톤의 기밀을 유지하면서 직선 왕복운동을 하여 그 왕복운동을 커넥팅 로드를 통해 크랭크 축의 회전운동으로 변환시킨다.
연료의 화학적인 에너지는 혼합기의 연소에 의해 열 에너지(가스의 압력)로 변하고 이 팽창 압력은 피스톤을 밀어 내리면서 크랭크 축을 회전시켜 기계적인 에너지(동력)로 바꾸어 외부에 일을 하게 된다. 
혼합기의 연소로 피스톤에 가해진 동력은 간헐적인 것이므로 크랭크 축을 원활히 회전시키기 위해서 크랭크축에는 플라이 휠이 달려 있다.
 
가솔린 엔진을 구성하는 부품을 크게 나누면 정지부품, 운동부품 및 부속장치가 있다.   

정지부품에는 실린더 블록, 실린더 헤드, 실린더 헤더 커버 등 엔진 전체의 골격과 외곽을 형성하는 구성부분으로 되어 있으며 공기 청정기, 흡배기 매니폴드 및 엔진 베어링 등이 포함된다.
운동부품으로는 피스톤, 크랭크 기구 부품과 캠 축, 흡배기 밸브 등의 밸브 개폐기구가 포함된다. 
부속장치의 부품으로는 혼합기를 형성하는 연료장치 부품(인젝트, 연료펌프 등), 혼합기에 점화하는 점화장치 부품(배전기, 점화코일 등), 운동부분에 오일을 공급하는 윤활장치 부품(오일펌프, 오일 필터 등), 엔진의 온도를 제어하는 냉각장치 부품(워터 펌프, 서모스탯 등) 및 유해가스를 제어하는 배기가스 대책장치 등이 있다.

엔진 몸체의 골격을 이루는 것이 실린더 블록(Cylinder Block)이다. 실린더(Cylinder)는 피스톤이 내부에서 상하·왕복하면서 혼합기를 연소시키는 진원통으로 가공되어 있으며, 실린더의 직경과 길이에 따라 엔진의 배기량이 달라진다. 또 실린더 블록내에는 엔진 각부를 윤활하여 마찰을 줄이는 오일의 흐름통로(Galley)와 엔진을 냉각 시키는 물의 흐름통로(Water-Jacket)가 있다.

실린더 블록의 윗면에는 실린더 헤드가 장착되고 아랫쪽 크랭크 케이스실 중앙부위에는 크랭크축이 장착되는 크랭크 보어가 정밀하게 가공되어 있다.  실린더 블록 아래 끝에는 오일을 저장하는 오일팬(Oil Fan)이 장착되고 블록 전면에는 오일펌프가 내장된 프론트 케이스가 장착되어 있다.

또한 뒷면에는 플라이휠과 클러치 및 변속기가 장착된다.

실린더는 고온고압의 팽창가스에 노출되기 때문에 충분한 강도와 일정한 온도(200~300℃)에서 작동될 수 있도록 열전도율이 좋아야 하며, 피스톤의 왕복운동(피스톤의 섭동속도 10~20m/s)에 충분히 견딜 수 있는 내마멸성이 우수한 재질을 사용해야 한다.  실린더 블록의 재질은 일반적으로 특수주철을 주조하여 사용하는 경우가 많으나, 요즘의 엔진에서는 엔진 경량화를 위하여 알루미늄 합금의 주물을 사용한 경우도 있다. 디젤엔진의 실린더는 건식 라이너를 사용하는 경우(소형 디젤)와 습식 라이너를 사용하는 경우(대형 디젤)도 있다. 이러한 라이너를 별도로 삽입하는 이유는 실린더 내경이 마멸되었을 때 신품 라이너와 용이하게 교환하기 위해서이다.

실린더 블록의 상부에 위치하는 실린더 헤드는 실린더와 함께 반구형이나 쐐기형(Pent Roof)의 연소실을 형성하고 흡입·배기통로를 개폐하는 밸브기구가 있는 부품이다.   또한 냉각수를 통하는 워트 재킷(Water-Jacker), 연소실에 불꽃을 튀기는 점화플러그(Spark Plug)도 부착되어 있다. 실린더 헤드의 재질은 내열, 내압성이 요구되기 때문에 최근에는 알루미늄합금제가 많이 쓰이고 있다.  디젤엔진의 경우에는 주로 주철로 쓰는 경우가 많다.
알루미늄 합금의 경우 주철에 비해 열전도가 매우 좋기 때문에 연소실 온도를 낯출 수 있는 장점이 있는 반면 열팽창계수가 커서 변형이 생기기 쉽고 강도가 작은 결점이 있다. 따라서 밸브 가이드와 밸브시트는 별도의 재료로 만들어 끼워 사용하고 있다.
또한 실린더 헤드에는 다음과 같이 보조 흡기 밸브(Jet Valve)를 설치하여 혼합기에 고속분류(噴流)를 보내서 소용돌이를 일으켜 훨씬 희박한 혼합기라도 연소를 할 수 있도록 되어 있는 모델도 있다.

오일 팬은 강판을 프레스로 가공하여 만든 엔진 오일통으로, 가스켓과 함께 실린더 블록의 크랭크 케이스실에 장착된다.  이것은 엔진 오일을 저장하기 쉽도록 한 섬프(일부를 더 깊게 만든 부분)와 섬프 아래 부분에는 오일을 배출시킬 수 있는 드레인 플러그가 있다.
또한 오일 팬은 가열된 엔진 오일을 식히기 위해 대기중으로 열을 발산시키는 역할(냉각)을 하며, 후륜 구동용(FR)차량 엔진에서는 차량의 전후의 움직임에 따라 발생하는 오일의 유동을 막아 공기가 흡입되지 않도록 하기 위해 칸막이를 설치 하기도 한다. 전륜구동형(FF) 자동차에서는 엔진을 횡배치하기 때문에 칸막이의 설치가 필요없다.
로커 커버는 실린더 헤드 윗 부분에 가스켓과 함께 장착되어 로커 암축 및 밸브 개폐기구를 보호하는 커버로서, 로커 커버의 윗 부분에는 오일을 주입할 수 있는 오일 주입구 및 오일 필러 캡이 있고, 브리더 호스가 연결되는 튜브와 블로바이가스를 제어하는 PCV(Positive Crankcase Ventilation)밸브가 로커 커버의 측면에 부착되어 있다.

혼합기를 실린더 내에 넣고, 연소가스를 외부에 배출하기 위한 흡입·배기밸브가 있는 곳이며 형상은 반구형, 지붕형, 욕조형, 쐐기형 등이 있다.

실린더 블록과 실린더 헤드를 접합시키는 부위이며, 고압·고온에 강한 재질로 밀봉성이 뛰어나야 한다.