เครื่องยนต์ สามารถจำแนกได้ ๓ แบบ คือ
เครื่องยนต์เบนซินหรือเครื่องยนต์แกสโซลีนที่ใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิง ส่วนใหญ่มักใช้เป็นต้นกำลังของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถจักรยานยนต์ เครื่องสูบน้ำ เครื่องยนต์เกษตรกรรม และต้นกำลังของอุปกรณ์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งมีทั้งแบบ ๒ จังหวะ และแบบ ๔ จังหวะ ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องยนต์เบนซินคือ หัวเทียนและคอยล์จุดระเบิดที่ใช้เพื่อทำให้เกิดประกายไฟฟ้าในการจุดระเบิด นอกจากนั้นจะต้องมีระบบป้อนน้ำมันเชื้อเพลิง ได้แก่ คาร์บูเรเตอร์หรือหัวฉีดไฟฟ้า สำหรับป้อนน้ำมันเชื้อเพลิงให้เข้าไปในกระบอกสูบ ดังนั้นเครื่องยนต์เบนซินอาจเรียกชื่อได้อีกอย่างหนึ่งว่า เครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟฟ้า
เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิง (หรือที่ชาวบ้านเรียกว่า น้ำมันโซลา) ส่วนมากเครื่องยนต์ดีเซลจะใช้เป็นต้นกำลังของรถบรรทุก รถบัส รถโดยสาร รถกระบะ รถแทรกเตอร์ รถไถนา เรือหางยาวขนาดใหญ่ เรือด่วน เครื่องผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ ส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องยนต์ดีเซลคือ ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงและหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ส่วนประกอบที่ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลแตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซินอย่างเห็นได้ชัดเจนคือ เครื่องยนต์ดีเซลจะไม่มีหัวเทียนและคอยล์ระเบิด เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลใช้วิธีการอัดอากาศให้ร้อนจัดเพื่อช่วยในการจุดระเบิดส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศ
ถึงแม้ว่าน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลจะเป็นเชื้อเพลิงที่แพร่หลายและนิยมใช้กันสำหรับยานยนต์ส่วนใหญ่ แต่ก็มีการนำเชื้อเพลิงทดแทนชนิดอื่น ๆ มาใช้ด้วย ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติ แอลพีจี หรือก๊าซปิโตรเลียมเหลว แอลกอฮอล์ น้ำมันปาล์ม และน้ำมันพืชต่าง ๆ โดยมีเหตุผลว่าเชื้อเพลิงทดแทนบางชนิดสามารถหาได้ภายในประเทศหรือสามารถผลิตได้จากวัตถุดิบทางการเกษตร นอกจากนั้น ยังมีความเชื่อว่า สารมลพิษในไอเสียจากการใช้เชื้อเพลิงทดแทนจะมีระดับที่ต่ำกว่าน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล และในกรณีที่เกิดวิกฤตการณ์ระหว่างประเทศทำให้ไม่สามารถหาน้ำมันดิบมาใช้ในประเทศได้อย่างเพียงพอ เชื้อเพลิงทดแทนจะสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงของยานยนต์ได้