Forbrenning, også kjent som drivstofforbrenning, er den grunnleggende kjemiske prosessen med å frigjøre energi fra en drivstoff- og luftblanding. I en forbrenningsmotor (ICE) oppstår antenningen og forbrenningen av drivstoffet i selve motoren. Motoren konverterer deretter delvis energien fra forbrenningen til arbeid. Motoren består av en fast sylinder og et stempel i bevegelse. De ekspanderende forbrenningsgassene skyver stempelet, som igjen roterer veivakselen. Til slutt, gjennom et system med gir i drivverket, driver denne bevegelsen kjøretøyets hjul.

Det er to typer forbrenningsmotorer som for tiden er i produksjon: gnisttenning bensinmotor og kompresjon tenning dieselmotor. De fleste av disse er firetakts syklusmotorer, noe som betyr at fire stempel slag er nødvendig for å fullføre en syklus. Syklusen inkluderer fire forskjellige prosesser: inntak, kompresjon, forbrenning og kraftslag og eksos. Gnisttenning bensin og kompresjon tenning dieselmotorer er forskjellige i hvordan de leverer og antenner drivstoffet. I en gnisttennemotor blandes drivstoffet med luft og deretter føres inn i sylinderen under inntaksprosessen. Etter at stempelet komprimerer drivstoff-luftblandingen, antenner gnisten den og forårsaker forbrenning. Utvidelsen av forbrenningsgassene skyver stempelet under kraftslag. I en dieselmotor blir bare luft innført i motoren og deretter komprimert. Dieselmotorer sprøyter deretter drivstoffet inn i den varme trykkluften med en passende, målt hastighet, og får det til å antennes.

I løpet av de siste 30 årene har forskning og utvikling hjulpet produsenter med å redusere ICE-utslipp av kriterier forurensende stoffer, som nitrogenoksider (NOx) og partikler (PM) med mer enn 99% for å overholde EPA-utslippsstandardene. Forskning har også ført til forbedringer i ICE-ytelse (hestekrefter og 0-60 mph akselerasjonstid) og effektivitet, og hjelper produsenter med å opprettholde eller øke drivstofføkonomien. Hybride elektriske kjøretøy drives av en forbrenningsmotor og en elektrisk motor som bruker energi lagret i batterier. Et hybrid elektrisk kjøretøy kan ikke kobles til for å lade batteriet. I stedet lades batteriet ved regenerativ bremsing og forbrenningsmotoren. Den ekstra kraften som tilbys av den elektriske motoren, kan potensielt tillate en mindre motor. Batteriet kan også drive hjelpelaster og redusere tomgang på tomgang når det stoppes. Sammen resulterer disse funksjonene i bedre drivstofføkonomi uten å ofre ytelsen. Hele-elektriske kjøretøyer (EV), også referert til som batteri-elektriske kjøretøyer, har en elektrisk motor i stedet for en forbrenningsmotor. Kjøretøyet bruker en stor trekkraftbatteripakke for å drive elektrisk motor og må kobles til et stikkontakt eller ladeutstyr, også kalt elektrisk kjøretøyforsyningsutstyr (EVSE).