这一名词早在1880年就存在了，是一种高压缩比，长膨胀行程的内燃机工作循环。 因为这种循环结构比较复杂，所以大家都选用了奥托循环式的发动机. 发动机理论最典型的就是吸气-压缩-燃烧膨胀-排气的循环。而奥托注册了许多专利，所以阿特金森不得不研发一种不使用正时带和凸轮轴的内燃机. 阿特金森发动机巧妙的只用一个飞轮带曲柄连杆机构实现了4个冲程。 阿特金森发动机的特点是使燃烧在气缸中的油/气混合物的体积膨胀得更大，借此让动力装置能更高效地利用燃油。 而现代阿特金森循环发动机(Atkinson cycle engine)使用电子控制装置和进气阀定时装置，通过推迟进气门关闭，在压缩冲程从进气门排出部分燃气，减少进气量，从而实现膨胀比大于压缩比，提高燃油利用率，达到节油的目的。