阿特金森循环与传统发动机的工作循环相反。其最大的特点是作功冲程长于压缩冲程，也就是我们常说的膨胀比大于压缩比。更长的作功冲程可以更有效的利用燃烧后废气的残余高压。当然，燃油效率也比传统发动机高。

1882年，詹姆斯·阿特金森发明了一种发动机。与当时的奥托循环发动机不同，这种发动机的压缩冲程和做功冲程中活塞的位移是不同的。

阿特金森发动机使用复杂的连杆作为从活塞到曲轴的动力输出。