В двухтактном двигателе рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала.
Топливо-воздушная смесь поступает в картер за счет созданного поршнем вакуума во время его движения вверх от НМТ (нижняя мертвая точка) к ВМТ (верхняя мертвая точка). Изображенный на рисунке двигатель имеет "тарельчатый" впускной клапан, который открывается за счет разряжения в картере.
В это же время в камере сгорания происходит сжатие рабочей смеси. В ВМТ происходит возгорание рабочей смеси с последующим расширением и движением поршня вниз к НМТ.
При движении вниз давление в картере увеличивается и тарельчатый клапан закрывается. В этоже время поршень открывает выпускные окна и выхлопные газы устремляются в выхлопной рессивер. Через некоторое поршень открывает продувочные окна и цилиндр наполняется свежим зарядом рабочей смеси. По достежению НМТ цилиндр будет наполнен свежим зарядом, поршень пойдет на верх и цикл повториться.
Стоит заметить, что мощность двухтактного двигателя как правило в 1,5-1,8 раз больше четырехтакного при одинаковых объемах цилиндров. Однако полностью это преимущество не реализуется, из-за недостаточной эффективности продувки по сравнению с нормальным впуском и выпуском.