Η παλινδρομική κίνηση αναφέρεται σε οποιαδήποτε επαναλαμβανόμενη κίνηση σε ευθεία γραμμή, η οποία περιλαμβάνει πάνω και κάτω, πλάι σε πλευρά ή μέσα και έξω. Αυτή η κίνηση μπορεί να αντλήσει νερό, να τροφοδοτήσει μηχανήματα, να ψύξει τα τρόφιμα και έχει πολλές άλλες χρήσεις. Η αρχή της παλινδρομικής κίνησης οδηγεί τους περισσότερους κινητήρες εσωτερικής καύσης.
Ένας κινητήρας που τροφοδοτείται με βενζίνη ή ντίζελ μπορεί να παρέχει ισχύ με την ανάφλεξη του καυσίμου σε ένα μείγμα αέρα. Η ενέργεια της καύσης αναγκάζει ένα έμβολο σε γραμμική ή ευθεία κίνηση μέσα σε έναν κύλινδρο. Μια ράβδος εμβόλου συνδέεται με έναν κινητήριο άξονα σε θέση εκτός κέντρου και η κίνηση του εμβόλου μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση που μπορεί να τροφοδοτήσει το όχημα. Παλινδρομώντας πάνω-κάτω στον κύλινδρο, το έμβολο συμπιέζει επανειλημμένα το καύσιμο, μεταφέροντας ισχύ στον άξονα μετάδοσης κίνησης και εξαντλώντας τα απαέρια.
Η περιστροφική κίνηση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία παλινδρομικής κίνησης. Το τιμόνι με ράφι και γρανάζι σε πολλά αυτοκίνητα αποτελείται από ένα κυκλικό γρανάζι ή γρανάζι, ευθυγραμμισμένο με έναν άξονα με ευθεία γρανάζια. Καθώς περιστρέφεται το τιμόνι, το γρανάζι περιστρέφεται, κινεί τον άξονα εμπρός και πίσω και οι τροχοί γυρίζουν.
Η κίνηση μπορεί επίσης να είναι πάνω και κάτω. Ένα παράδειγμα είναι μια χειροκίνητη αντλία φρεατίου. Η λαβή της αντλίας μετακινείται πάνω-κάτω και λειτουργεί ένα έμβολο κάτω από το έδαφος στο άκρο ενός άξονα. Κάθε φορά που η λαβή πιέζεται προς τα κάτω, το έμβολο τραβιέται προς τα πάνω και δημιουργεί μια αναρρόφηση για την άντληση νερού από το πηγάδι. Οι ηλεκτροκίνητες αντλίες φρεατίων λαδιού χρησιμοποιούν την ίδια αρχή, με έναν περιστροφικό ηλεκτροκινητήρα που κινεί έναν ταλαντευόμενο βραχίονα που τροφοδοτεί την αντλία.
Μερικές ατμομηχανές το 1800 ήταν μηχανές διπλής δράσης που παρείχαν ισχύ σε δύο κατευθύνσεις. Ένα έμβολο ήταν κεντραρισμένο σε έναν οριζόντιο κύλινδρο και ένας άξονας συνδέθηκε και από τις δύο πλευρές του εμβόλου σε περιστροφικά έκκεντρα. Η μία πλευρά του εμβόλου συμπιέστηκε με ατμό ενώ η άλλη πλευρά εξαερώθηκε και η διαδικασία αντιστράφηκε. Η παλινδρομική κίνηση του άξονα μετατράπηκε σε περιστροφική κίνηση που μπορούσε να τροφοδοτήσει μηχανήματα.
Η γραμμική παλινδρομική κίνηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας χωρίς να μετατραπεί σε περιστροφική κίνηση. Τα κρουστικά σφυριά και οι μηχανισμοί πασσάλων χρησιμοποιούν παλινδρομικό έμβολο που τροφοδοτείται από αέρα ή ατμό. Κάθε διαδρομή ισχύος του εμβόλου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενέργεια για την κίνηση των συνδετήρων ή την τοποθέτηση πασσάλων θεμελίωσης.
Οι συμπιεστές αερίου μπορεί να είναι παλινδρομικά συστήματα. Σε αυτά τα συστήματα, ο άξονας του συμπιεστή κινείται από έναν κινητήρα αερίου ή ηλεκτρικού κινητήρα, ο οποίος προκαλεί την κίνηση των εμβόλων. Πολλοί συμπιεστές ψύξης και βιομηχανικοί αεροσυμπιεστές χρησιμοποιούν παλινδρομικές μηχανές επειδή μπορούν να παρέχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα για μια δεδομένη απαίτηση ισχύος έναντι ενός περιστροφικού συμπιεστή.
Οι αντλίες διαφράγματος είναι παλινδρομικές μηχανές. Μια ράβδος σύνδεσης από τον κινητήριο άξονα είναι τοποθετημένη στη μία πλευρά ενός διαφράγματος από καουτσούκ ή πολυμερές, το οποίο είναι ένα συμπαγές παρέμβυσμα. Η παλινδρομική κίνηση της μπιέλας σπρώχνει το διάφραγμα μπρος-πίσω, το οποίο τραβάει μέσα το υγρό και το εκκενώνει. Οι αντλίες διαφράγματος χρησιμοποιούνται συνήθως για υγρά που περιέχουν στερεά, όπως λάσπη ή ορισμένες διαβρωτικές χημικές ουσίες.