（1）薄燃烧系统：低油耗和低公害、提高压缩比、分层燃烧 、高能点火
（2）可变排量、可变气门
（3）高压缩比
（4）缸内直喷
（5）燃料供给控制技术
（6）催化技术
汽油机不是利用气缸内空气流动和活塞顶凹坑来扩散油雾，而是把油雾集中在火花塞，在宽广的转速范围内，实现空燃比大于40的超薄层状燃烧。此外，在要求高输出功率的全负荷区域内，通过在进气过程中喷入燃油，以促进燃油与空气的混合；并利用燃油的汽化冷却空气，改善体积效率；通过高压缩比实现高效率的燃烧。 油耗和功率都非常优越的直喷式发动机很有可能成为21世纪初汽油发动机的主体。
汽油喷射发动机与化油器式发动机相比，突出的优点是能准确控制混合气的质量，精确控制点火时刻，保证气缸内的燃料燃烧完全，使废气排放物和燃油消耗都能够下降，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩。
燃料供给控制技术和催化技术的发展大大促进了汽油发动机的无公害化，传统的三元催化剂不能净化排气中的氮氧化合物(NOX)，近来开发了含氧稀薄燃烧状态下，也能净化NOX的还愿型和吸收型催化技术，现阶段的净化装备和可靠耐久性能还未达到三元催化剂的水平。一般认为：随着低油耗和低排放技术的完善，从燃料方面来改善燃烧将起到很大的作用。今后，将采用降低重质成份、芳香成份和含硫量，以及添加燃烧催化剂、高辛烷值成份等技术来改善燃烧性能。
发动机上的气门可变驱动机构可以通过两种形式实现，一种是凸轮轴和凸轮可变系统，就是通过凸轮轴或者凸轮的变换来改变配气相位和气门升程；另一种是气门挺杆可变系统，工作时凸轮轴和凸轮不变动，气门挺杆，摇臂或拉杆靠机械力或者液压力的作用而改变，从而改变配气相位和气门升程。
稀燃 混合比达到40:1（一般汽油发动机的混合比是15:1。
比较著名的三菱缸内喷注汽油机（GDI），可令混合比达到40:1。它采用立式吸气口方式，从气缸盖的上方吸气的独特方式产生强大的下沉气流。这种下沉气流在弯曲顶面活塞附近得到加强并在气缸内形成纵向涡旋转流。在高压旋转喷注器的作用下，压缩过程后期被直接喷注进气缸内的燃料形成浓密的喷雾，喷雾在弯曲顶面活塞的顶面空间中不是扩散而是气化。这种混和气被纵向涡旋转流带到火花塞附近，在火花塞四周形成较浓的层状混和状态。这种混合状态虽从燃烧室整体来看十分稀薄，但由于呈现从浓厚到稀薄的层状分布，因此能保证点火并实现稳定燃烧。
