曲柄連桿機構的作用是將燃料燃燒時產生的熱能通過能量轉變為機械能，利用連桿將活塞的往復運動轉變為曲軸旋轉的轉矩，不斷輸出動力，以驅動汽車車輪轉動。曲柄連桿機構是發動機的主要運動機構。由機體組,活塞連桿組,曲軸飛輪組三大部分組成。

曲柄連桿機構有雙曲柄、雙搖桿、曲柄搖桿3種。可以做圓周運動的叫曲柄、只可以在小于360°范圍內擺動的叫搖桿。雙曲柄就是曲柄帶動曲柄轉動，雙搖桿就是搖桿帶動搖桿擺動。曲柄搖桿機構，當曲柄為主動件時是曲柄做圓周運動帶動搖桿做擺動，當搖桿為主動件時，是搖桿做擺動帶動曲柄做圓周運動。

發動機共有進氣、壓縮、做功、排氣四個行程，在做功行程中，曲柄連桿機構將活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，由于慣性作用又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動。總的來說曲柄連桿機構是發動機借以產生并傳遞動力的機構。通過它把燃料燃燒后發出的熱能轉變為機械能。