在气缸内的那部分即活塞顶与缸盖底面之间的容积称之为主燃烧室，主燃烧室通过孔道与副燃烧室连通。

对于涡流室式燃烧室，在压缩行程中，主燃烧室内部分空气通过孔道进入涡流室，形成强烈的有组织的压缩涡流运动；而对于预燃室式燃烧室，在压缩行程中，主燃烧室内部分空气被压入预燃室，由于连接孔道不与预燃室相切，所以空气流过孔道后在预燃室中并不产生有组织的强烈涡流，而是产生强烈的紊流，紊流促使空气与燃油进一步雾化混合。

副燃烧室着火以后，对于涡流室式燃烧室，未燃烧的燃料、空气及燃气一起经过孔道高速流到主燃烧室中（首先从涡流室喷出的是壁面附近的过浓混合气），即形成二次涡流，与主燃烧室中的空气进一步混合燃烧；而对于预燃室式燃烧室，未燃的燃料、燃气和空气一起经孔道高速喷入主燃烧室，并在主燃烧室里造成强烈的涡流（即燃烧涡流），促使大部分燃油在主燃烧室混合燃烧。