单缸发动机是所有发动机中最简单的一种，它只有一个气缸，是发动机的基本形式。
单缸发动机工作时，曲轴每转一圈（二冲程）或两圈（四冲程），气缸内的混合气点火燃烧一次，从声音和振动上，能明显地感到发动机的工作是断续的，排气也是“突突”的断续声。
如果从工作的连贯性来看，单缸机工作不平稳，转速波动较大，容易熄火。但是，它的结构简单，制造成本较低，维护也不复杂，是中低档小型摩托车用发动机的首选。而且，恰恰由于单缸机工作时的断续性，使采用单缸机的摩托车给人一种冲劲和节奏感，得到了许多摩托爱好者的特殊钟爱。
和同排量的多缸机相比，单缸机工作时只有一套机件在运转，所以运动件的惯性力得不到抵消，所以振动大。转速越高，这个问题表现得越明显。还有，单缸机运动件的尺寸相对较大，不利于发动机提高转速，而且随着发动机的排量增加而愈加明显。所以单缸机排量越大，升功率越小，但是单缸机的脉动感却越强。
由于单缸机结构简单，和同排量的多缸机相比，具有重量轻，结构尺寸小的特点，采用单缸机有利于减轻整车的重量，所以也提高了整车操控的灵活性。
当采用发动机横向布置时，曲轴旋转的陀螺效应会阻碍摩托车侧倾转弯，曲轴越重这种阻力越大。由于单缸机曲轴短，陀螺效应相对要低得多，所以左右侧倾轻便。驾驶者会感觉方向把很轻便。
由于单缸机具有以上各种特点，所以，250CC以上的越野摩托车大多采用单缸机，此外，超级运动摩托车也大都装用单缸机。在普通摩托车中，一般125CC以下的小型摩托车大都采用单缸机。
