Μια ράβδος εμβόλου, πιο γνωστή ως συνδετική ράβδος, συνδέει το έμβολο με τον στροφαλοφόρο άξονα σε έναν κινητήρα. Η ράβδος του εμβόλου επιτρέπει τη μετάδοση ισχύος από μια ελεγχόμενη έκρηξη στον κύλινδρο στον στροφαλοφόρο άξονα και στις ράβδους ώθησης και τους ανυψωτήρες, ανάλογα με το αν ο κινητήρας έχει έναν εκκεντροφόρο άξονα άνωθεν ή έναν τυπικό εκκεντροφόρο άξονα. Υπάρχει μία ράβδος εμβόλου ανά κύλινδρο σε κινητήρες εσωτερικής καύσης.
Σε κινητήρα αυτοκινήτου, κάθε κύλινδρος έχει ένα έμβολο και δύο ή περισσότερες βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής. Οι περισσότεροι κινητήρες με εμπρόσθιο τροχό, εναέρια έκκεντρο έχουν τέσσερις βαλβίδες ανά κύλινδρο: δύο βαλβίδες εισαγωγής και δύο βαλβίδες εξαγωγής. Οι κινητήρες με εκκεντροφόρο άξονα στη μέση του κινητήρα έχουν γενικά δύο βαλβίδες ανά κύλινδρο: μία βαλβίδα εξαγωγής και μία βαλβίδα εισαγωγής. Όλοι οι τετράχρονοι κινητήρες εσωτερικής καύσης, ανεξάρτητα από τον τύπο του εκκεντροφόρου, έχουν τέσσερις κινήσεις: εισαγωγή, συμπίεση, καύση και εξάτμιση.
Κατά τη διαδρομή εισαγωγής, ο στροφαλοφόρος άξονας τραβάει τη ράβδο του εμβόλου προς τα κάτω. Αυτό τραβάει το έμβολο προς τα κάτω και επιτρέπει την είσοδο μείγματος αέρα και καυσίμου σε κάθε κύλινδρο. Οι βαλβίδες εισαγωγής σε κάθε κύλινδρο είναι ανοιχτές, επιτρέποντας στον αέρα και το καύσιμο να εισέλθουν στον κύλινδρο.
Καθώς ο στροφαλοφόρος άξονας σπρώχνει τη ράβδο του εμβόλου προς τα πάνω στη δεύτερη διαδρομή-τη διαδρομή συμπίεσης-οι βαλβίδες εισαγωγής αρχίζουν να κλείνουν και το μίγμα αέρα-καυσίμου συμπιέζεται. Η συμπίεση θερμαίνει το μείγμα και το κάνει πιο πτητικό. Μέχρι το τέλος της διαδρομής, οι βαλβίδες εισαγωγής έχουν κλείσει εντελώς και οι βαλβίδες εξαγωγής ετοιμάζονται να ανοίξουν.
Ο στροφαλοφόρος άξονας ξεκινά ξανά προς τα κάτω για τη διαδρομή καύσης, η οποία είναι η τρίτη διαδρομή. Οι βαλβίδες εξαγωγής αρχίζουν να ανοίγουν. Το μπουζί πυροδοτεί το πτητικό μίγμα αέρα-καυσίμου, προκαλώντας μια ελεγχόμενη έκρηξη και δημιουργώντας ισχύ. Καθώς η ράβδος του εμβόλου κινεί το έμβολο μέσω της διαδρομής, οι βαλβίδες εξαγωγής ανοίγουν περαιτέρω.
Στην τέταρτη διαδρομή – τη διαδρομή της εξάτμισης – οι βαλβίδες εξαγωγής είναι εντελώς ανοιχτές και ο στροφαλοφόρος άξονας αρχίζει να σπρώχνει τη ράβδο του εμβόλου προς τα πάνω, αποβάλλοντας τον καμένο αέρα και το καύσιμο στο σύστημα εξάτμισης. Οι βαλβίδες εξαγωγής αρχίζουν να κλείνουν κοντά στο τέλος της διαδρομής και οι βαλβίδες εισαγωγής ετοιμάζονται να ανοίξουν. Στο τέλος της διαδρομής, οι βαλβίδες εξαγωγής είναι τελείως κλειστές και η ράβδος του εμβόλου έχει ωθήσει το έμβολο μέχρι το πάνω μέρος του κυλίνδρου. Το υπόλοιπο μείγμα αέρα και καυσίμου αποβάλλεται πλήρως στο σύστημα εξάτμισης και στη συνέχεια η διαδικασία ξεκινά από την αρχή.