汽车发动机一般是通过内部燃烧汽油(柴油)来获得动能，所以汽车发动机是内燃机。

一、按照所用燃料不同：可以分为汽油机和柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低;柴油机压缩比大，热效率高，排放性能和经济性能较汽油机好得多。

二、按活塞运动方式：活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。前者活塞在汽缸内作往复直线运动，后者活塞在汽缸内作旋转运动。

三、按照气缸数目不同：可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。现代车用发动机多采用三缸，四缸、六缸、八缸发动机。

四、按照气缸排列方式不同：可以分为单列式、双列式和三列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的。双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。三列式把气缸排成三列，成为W型发动机。

五、按照行程分类：内燃机按照完成一个工作循环所需的冲程数可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。汽车发动机一般采用四冲程内燃机。四冲程内燃机是指完成一个工作循环，活塞在气缸内上下往复运动四个冲程，曲轴要转两圈(720°);二冲程内燃机则是二分之一的工作过程。

六、按照进气系统否采用增压方式：可以分为增压式(强制进气)和非增压式(自然吸气)。利用增压器提高进气压力，增大进气密度，为增压内燃机，这种方式利于提高内燃机功率。在接近大气状态下进行的进气，为非增压内燃机或自然吸气式内燃机;

七、按照冷却方式分类：内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。