在分层燃烧技术中，气缸内形成的混合气浓度不均匀。接近火花塞的内层空间混合气浓，远离火花塞的外层空间(接近气缸壁和活塞顶部)混合气淡。这样，混合气由内而外，由浓而薄地形成，只有这样才能为分层燃烧做准备。

分层燃烧技术原理：缸内分层燃烧技术如图所示，通过二次喷射实现分层燃烧。发动机进气行程活塞移动到下止点时，ECU控制喷油嘴进行少量喷油，使气缸内形成稀薄混合气；在活塞压缩行程的最后进行第二次喷射，在火花塞附近形成混合气相对浓度高的区域(利用活塞顶的特殊结构)，用该部分的浓混合气点燃气缸内的薄混合气。

目前，为了实现分层燃烧，除了采用多次喷射技术来区分混合气浓度之外，还利用燃烧室壁面结构使混合气产生滚流，产生浓度差。变进气技术可在发动机低速运行时阻断部分进气道，增大进气涡流强度，促进混合气分层形成。

分层燃烧技术的作用是，在分层燃烧模式下，空燃比整体为1.6~3(空气过剩)，因此用较少的燃料就能得到相同的燃烧效果，降低发动机的油耗。同时，在分层燃烧状态下，只有接近火花塞的区域燃烧，最外侧极稀薄的混合气相当于隔热棉，可以将流经气缸壁的热损失抑制在最小限度，提高发动机整体的热效率。

但是分层燃烧模式并不适用于发动机的任何情况，只能通过较软的运行方法进行分层燃烧，需要动力性能时需要进入均质燃烧模式。在这种模式下，进气冲程只喷射一次油，因此点火前气缸内形成的混合气浓度均匀，空燃比约为1。另外，分层燃烧技术还存在目前难以综合解决的氮氧化物排放问题，这也是欧洲逐渐消除的根本原因。