Pracovní proces dvoudobého motoru motocyklu je následující

1. Píst se pohybuje nahoru a smíšený proud vzduchu vstupuje do klikové skříně.
2. Píst klesá, aby přenesl tlak smíšeného vzduchu do spalovací komory a dokončil první kompresi.
3. Poté, co se směs dostane do válce, píst se zvedne a uzavře sací i výfukový kanál. Když píst stlačí plyn na minimální objem (jde o druhé stlačení), zapalovací svíčka se vznítí.
4. Tlak spalování tlačí píst dolů. Když píst dosáhne určité polohy, nejprve se otevře výfukový kanál a výfukové plyny se vypustí dříve, než se otevře sací kanál. Nová směs vstupuje do válce, aby vytlačila zbývající výfukové plyny.
Při stejné rychlosti otáčení hoří dvoutaktní motor vícekrát než čtyřtaktní motor, což má za následek vyšší výkon. Dvoudobý motor je navíc mnohem lehčí a kompaktnější než čtyřdobý motor stejného zdvihového objemu. Proto má v závodních vozech dvoudobý motor dominantní výhodu. Avšak v důsledku současného sání a výfuku dvoudobého motoru se při nízkých otáčkách motoru výfukový kanál otevře na dlouhou dobu, část čerstvé směsi bude vypuštěna z výfukového kanálu spolu s výfukovými plyny, takže výkon není při spodní rychlosti vysoký. Nový dvoutaktní motor přidal některé komponenty pro zlepšení tohoto problému, jako je YPVS YAMAHA a SAEC ATAC SUZUKID HONDA. V důsledku nahromadění uhlíku vznikajícího při spalování motorového oleje a sacích a výfukových otvorů na stěnách válců je opotřebení dvoudobého motoru mnohem rychlejší než u čtyřdobého motoru.