Η βασική αρχή λειτουργίας των καθολικών μοτοσικλετών είναι η μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια μέσω του κινητήρα και στη συνέχεια μεταδίδει τη μηχανική ενέργεια στον πίσω τροχό μέσω μιας σειράς συσκευών μετάδοσης, οδηγώντας έτσι τη μοτοσικλέτα. Συγκεκριμένα, ο κινητήρας μοτοσικλέτας αναμιγνύει τη βενζίνη και τον αέρα μέσω ενός καρμπυρατέρ ή ενός ηλεκτρονικά ελεγχόμενου συστήματος τροφοδοσίας καυσίμου για να σχηματίσει ένα καύσιμο μίγμα. Αφού αναφλεγεί το μείγμα στον κύλινδρο, επεκτείνεται και ωθεί το έμβολο να κινηθεί. Το έμβολο οδηγεί τον στροφαλοφόρο άξονα να περιστρέφεται μέσω της ράβδου σύνδεσης και η παραγόμενη ισχύς μεταδίδεται στον πίσω τροχό μέσω της συσκευής κιβωτίου ταχυτήτων, η οποία τελικά οδηγεί τη μοτοσικλέτα προς τα εμπρός.

