Mäntämoottori on yleisin voimalaityyppi, jota löytyy nykypäivän autoista, veneistä ja käytännössä kaikista muista itsekäyttöisistä koneista maailmassa. Olipa kyse bensiini-, alkoholi- tai dieselkäyttöisestä, mäntämoottoria käytetään suurimman osan ihmiskunnan arvokkaimmista mekaanisista omaisuuksista. Mäntämoottori käyttää voimansiirtoon voimansiirtoa varten männät, jotka on kytketty kampiakseliin kiertokangoilla. Moottori vastaanottaa polttoaineen ja ilman seoksen kaasuttimen tai polttoaineen ruiskutusjärjestelmän kautta. Se lähettää polttoaineseoksen polttokammioon imusarjan ja päiden kautta. Sytytystulpat sytyttävät seoksen ja ajavat mäntää alaspäin, jolloin kampiakseli pyörii ja tuottaa virtaa.
Minkä tahansa mäntämoottorin vihollinen on lämpö. Jotkut moottorit jäähdytetään ilmalla, kun taas yleisin tapa jäähdyttää moottori on nestejäähdytysneste. Tämä pumpataan moottorilohkon ja vesipumpun päiden läpi. Lämmitetty jäähdytysneste työnnetään ulos moottorista jäähdyttimeen. Siellä se kulkee pienien rivien pienten kanavien läpi ja lämpö poistetaan nesteestä ohuen alumiinirivin avulla.
Jäähdytyspuhallin vetää viileää ilmaa jäähdyttimen läpi. Vesipumppu työntää jäähdytetyn nesteen jälleen lämmitettyyn moottoriin, jossa koko prosessi alkaa uudelleen. Jäähdytysnesteen lämpötilaa ohjataan termostaatilla, joka on sijoitettu paluujäähdyttimen letkuun, jossa se määrittää nopeuden, jolla jäähdytysneste poistuu jäähdyttimestä.
Mäntämoottori ei ole mitään muuta kuin ilmapumppu. Moottorin kyky tuottaa hevosvoimaa määräytyy sen kyvystä pumpata ilmaa. Sen kyky imeä ilmaa vaikuttaa suoraan kykyyn pumpata ilmaa ulos. Kaasutin ja pakokaasu ovat kaksi tärkeintä komponenttia, kun yritetään tehdä enemmän hevosvoimaa ja tehokkaampi moottori.
Kaikkia mäntämoottoreita rajoittaa sen kyky hengittää. Nokka -akseli on mäntämoottorin aivot. Se määrää, kuinka kauan venttiili on auki. Se määrittää myös kuinka nopeasti venttiili avautuu tai sulkeutuu.
Venttiilien ajoitus mäntämoottorissa on kriittinen. Venttiilien on avattava ja suljettava tarkasti, jotta moottori voi saada virtaa. Polttoaineseos vastaa myös suorituskykyä. Liian paljon polttoainetta voi johtaa huonoon suorituskykyyn ja sytytystulppien likaantumiseen. Liian vähän polttoainetta ja moottori alkaa tuhota itsensä polttamalla mäntiä ja venttiilejä.