当活塞处于上止点时，活塞上部和气缸盖下部形成的封闭空间就是燃烧室。对于汽油机来说，燃烧室通常是指气缸盖底部不一样的形状的凹坑，但对于柴油机来说，有的会在气缸盖内铸造辅助燃烧室。
燃烧室的形状对改善燃料的燃烧与发动机的性能起着重要的作用。无论是汽油机还是柴油机，燃烧室都应该有以下几个基本要求：首先要结构紧密相连，即燃烧室的表面积与体积之比尽可能小，这样做才能够减少散热，提高发动机的热效率，降低油耗。
其次，可以增大进气门的直径，以此来降低进气阻力，增加进气量，提高发动机的扭矩和功率。最后，应该能在压缩冲程末期产生挤压涡，能大大的提升混合气的燃烧速度，保证可燃混合气能够充分燃烧。对于汽油机，燃烧室也要保证最短的火焰传播路径，这样做才能够防止爆燃。下面粗略地介绍一下汽车上常见发动机的燃烧室类型：
对于汽油机来说，普遍的使用的燃烧室主要有浴缸形燃烧室、楔形燃烧室、半球形燃烧室、多球形燃烧室和顶篷燃烧室。对于柴油发动机，值得一提的是，有两种主要类型的分离式燃烧室。一种是涡流燃烧室，其主要特征是在压缩冲程中，空气从主燃烧室进入副燃烧室，形成有组织的压缩涡流，燃料沿气流方向喷射；另一种是预燃式燃烧室，其特点是空气被压缩时，在辅助燃烧室内形成强烈湍流，柴油逆着气流方向喷射，在辅助燃烧室顶部预燃燃烧。
半球形燃烧室结构紧密相连，火花塞设置在燃烧室中央，火焰行程短，燃烧率高，散热小，热效率高。这种燃烧室结构也允许气门排成两排，进气直径更大，所以充气效率更加高。虽然配气机构变得更复杂，但有利于排气净化，在汽车发动机上应用广泛。
本发明结构相对比较简单紧凑，散热面积小，热损失小，能保证混合气在压缩冲程形成良好的涡流运动，有利于提高混合气的混合质量，进气阻力小，提高了充气效率。气门排成一排，使得配气机构简单，但火花塞放在楔形燃烧室的高度，火焰传播距离更长。这种类型的燃烧室大多数都用在切诺基发动机。
盆形燃烧室的气缸盖工艺性好，制造成本低，但由于气门直径容易受到限制，进排气效果比半球形燃烧室差。捷达）车发动机和奥迪车发动机大多采用盆式燃烧室。
