Ve dvoudobém zážehovém motoru probíhá podobný děj jako u čtyřdobého, ale pracovní doby se slučují a proběhnou současně. Využívá se prostoru nad a pod pístem. Motor nemá ventily a jejich funkci přebírá píst, který střídavě otvírá a zavírá sací, výfukový a přepouštěcí kanál. Přepouštěcím kanálem přechází směs z prostoru pod pístem do prostoru nad pístem.
Pracovní fáze dvoudobého zážehového motoru.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Píst se nejprve pohybuje nahoru, přičemž stlačuje směs paliva a vzduchu v prostoru nad pístem. Současně je do prostoru pod pístem nasávána další dávka zápalné směsi. Stlačená směs se zapálí jiskrou vytvořenou pomocí vysokého tlaku a plyny vzniklé výbuchem tlačí na píst zpět do spodní části válce. Při svém pohybu dolů vytlačuje píst čerstvou dávku směsi paliva a vzduchu přepouštěcím kanálem do prostoru nad pístem. Tato čerstvá směs vytlačí výfukové plyny ven výfukovým kanálem a sama je stlačena zpětným pohybem pístu nahoru. V horní poloze píst zablokuje výfukový kanál, aby rozpínající se plyny nemohly uniknout. Jakmile píst dosáhne maximální polohy, kanál se otevře. Poloha pístu kontroluje rovněž sací kanál směsi paliva a kanál přepouštěcí.
Tato konstrukce motoru byla odvozena od parního stroje a je historicky starší než čtyřdobý motor. Výhody proti čtyřdobému motoru: jednoduchá konstrukce, méně pohyblivých částí, vysoký objemový výkon a nižší výrobní náklady. Dvoudobé motory jsou jednodušší, ale mají menší účinnost než čtyřdobé, neboť výfukem odchází část nespálené směsi. Dvoudobé motory se používají nejčastěji v motocyklech a různých přenosných strojích, např. motorových pilách.
