燃氣汽車的燃料存儲大多是使用的是天然氣或者壓縮天然氣，車用壓縮天然氣一般被壓縮為20-25MPa左右。可將天然氣，經過脫水、脫硫凈化處理后，經多級加壓制得。然后再泵入連接至汽車后部、上部或支架的高壓筒形氣瓶其使用時的狀態為氣體。
燃氣汽車的發動原理與汽油汽車的原理一致。當天然氣汽車發動機啟動后，天然氣從儲氣瓶通過軟管導入燃料，在發動機附近，天然氣將進入壓力調節器從而實現降壓。將高壓氣瓶中儲存的天然氣經過減壓后送到混合器中，燃料在四沖程發動機的混合器中與空氣混合。傳感器和計算機將對燃料和空氣的混合氣體進行調節，以便火花塞點燃天然氣時，燃燒更有效。然后，天然氣將進入多點順序噴射噴軌，該噴軌會將氣體引入氣缸中，仍然使用原汽油機的點火系統中的火花塞點火。
燃氣汽車的主要技術有：燃料的隨車攜貯容器（鋁基復合材料、碳素纖維玻璃鋼材料，重量為鋼瓶的30－50%）、儲運、加氣站的設備與技術；供給系統與混合燃燒技術；燃氣噴射系統及閉環控制技術；內燃機上廣泛采用的電控噴射技術、增壓中冷技術、四氣門技術、稀薄燃燒技術等，以減少較汽油機帶來的功率損失不大于10%。
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