Dans un moteur à combustion interne, le régime moteur est déterminé par le taux de combustion du mélange air-carburant. Lorsque le mélange air-carburant brûle, il se dilate rapidement et exerce une force sur le piston. Cette force est ensuite transmise au vilebrequin, le faisant tourner. Le régime du moteur est directement proportionnel au taux de combustion et donc à la quantité de puissance produite par le moteur.
Le régime du moteur peut être ajusté en contrôlant la quantité de carburant injectée dans le cylindre ou, dans le cas d'un moteur à aspiration naturelle, la quantité aspirée. À un régime moteur plus élevé, plus de carburant et d'air sont nécessaires pour maintenir ce régime moteur, ce qui crée également une quantité de travail plus élevée. Des vitesses de rotation plus élevées sont donc plus économes en carburant, mais à un moment donné, le moteur atteindra son régime moteur maximum.
Lorsque le moteur atteint un certain régime, l'inertie de l'ensemble piston et la résistance des composants tels que le système de soupapes et la pompe à huile deviendront trop importantes pour que le vilebrequin puisse les surmonter. À ce stade, le moteur se bloquera ou connaîtra une baisse significative de puissance.
