發動機運行時需要燃燒混合氣做功，而將燃料與進入發動機的空氣混合的方式即為供油方式。汽油發動機的燃油供給方式主要分為化油器和燃油噴射裝置兩種。化油器是一種傳統的燃油供給方式，它通過高速氣流將汽油霧化成極小的油滴，并與空氣充分混合，隨后被汽缸吸入并點燃做工。然而，由于化油器的控制不夠精確，在正常駕駛過程中無法迅速響應發動機負荷的變化，導致混合氣濃度難以調整，發動機經常處于不充分燃燒狀態，排放有害物質的含量無法達標，同時還會產生較高的油耗。因此，化油器已逐漸被淘汰。燃油噴射則是目前廣泛采用的燃油供給方式，無需化油器，通過高壓將汽油霧化噴入進氣管，再被吸入汽缸。由于噴嘴能夠更精確地控制噴油量，隨時調整混合氣濃度，使得操作反應靈敏，改善了駕駛性能。早期的汽油噴射方式為單點噴射，即向進氣總管噴射汽油，但由于各汽缸進油不均的問題，逐漸被多點噴射取代。多點噴射是直接向每個汽缸的進氣歧管噴油，解決了進油不均的問題。噴射方式又分為機械式和電子式兩種。機械式通過機械調節控制空燃比，而電子式則使用電磁閥控制噴油嘴的開閉。由于機械式控制精度較低，電子式控制更為精確，因此如今絕大多數汽油發動機都采用了電子控制多點燃油噴射。最新技術為缸內直噴，即將汽油以極高壓力直接噴入汽缸，可以更精確地控制噴油量，進一步提高發動機的動力輸出和燃油經濟性。許多汽車制造商現在都在自己的轎車發動機上使用這種技術。相比之下，柴油發動機也有幾種不同的噴射方式。早期的柴油機或大型柴油機使用柱塞式噴油泵、調速器和噴油自動提前器等機械方法來調節供油量及噴油提前角。這種方法誤差大，反應慢。自從電子控制汽油噴射出現后，柴油機的電子控制也隨之而來。它可以采用與電子控制汽油噴射類似的方法，實現對供油量、噴油提前角及其他需要的精確控制，使柴油機的工作更為理想。傳統的注塞式噴油泵體積較大，每個汽缸需要一根高壓油管，多缸柴油發動機上非常復雜。隨著柴油機在轎車上的廣泛使用，工程師們面臨縮小柴油發動機體積的問題。于是，共軌柴油機誕生了。共軌柴油機用一個高壓油泵代替了傳統的注塞式噴油泵，并用一根高壓油管將所有噴油嘴連接起來，通過電磁閥精確控制每個噴油嘴的開閉時間，不僅節省了空間，而且可以使各缸的噴油壓力一致。最近出現了一種優于共軌噴射的新技術，稱為泵噴嘴。泵噴嘴將油泵集成在噴油嘴內，每個噴嘴實際上就是一個高壓油泵，直接將常壓柴油加壓噴入汽缸。與共軌技術相比，泵噴嘴省去了高壓油管，降低了成本，而且噴油壓力更高，使柴油霧化更徹底，從而改善燃燒，達到提高動力和改善尾氣排放的目的。