Om de motor soepel en efficiënt te laten lopen, moet deze worden voorzien van de juiste hoeveelheid brandstof/luchtmengsel, afhankelijk van het brede scala aan eisen.
Een brandstofinjectiesysteem
Traditioneel wordt het brandstof-luchtmengsel geregeld door de carburateur, een instrument dat zeker niet perfect is.
Het grote nadeel is dat een enkele carburateur die een viercilindermotor voedt, niet elke cilinder precies hetzelfde brandstof/luchtmengsel kan geven, omdat sommige cilinders verder van de carburateur verwijderd zijn dan andere.
Een oplossing is om dubbele carburateurs te monteren, maar deze zijn moeilijk goed af te stemmen. In plaats daarvan worden veel auto's nu uitgerust met motoren met brandstofinjectie, waarbij de brandstof in precieze uitbarstingen wordt afgeleverd. Motoren die zo zijn uitgerust, zijn meestal efficiënter en krachtiger dan die met carburateur, en ze kunnen ook zuiniger zijn en minder giftige uitstoot hebben.
Het brandstofinjectiesysteem in auto's met benzinemotor is altijd indirect, waarbij benzine in het inlaatspruitstuk of de inlaatpoort wordt geïnjecteerd in plaats van rechtstreeks in de verbrandingskamers. Dit zorgt ervoor dat de brandstof goed wordt gemengd met de lucht voordat deze de kamer binnenkomt.
Veel dieselmotoren maken echter gebruik van directe injectie waarbij de diesel rechtstreeks in de met perslucht gevulde cilinder wordt geïnjecteerd. Anderen gebruiken indirecte injectie waarbij de dieselbrandstof wordt geïnjecteerd in de speciaal gevormde voorverbrandingskamer die een smalle doorgang heeft die deze met de cilinderkop verbindt.
Er wordt alleen lucht in de cilinder gezogen. Het wordt zo sterk verwarmd door compressie dat vernevelde brandstof die aan het einde van de compressieslag wordt geïnjecteerd, zichzelf ontbrandt.
Alle moderne benzine-injectiesystemen maken gebruik van indirecte injectie. Een speciale pomp stuurt de brandstof onder druk van de brandstoftank naar het motorcompartiment waar het, nog steeds onder druk, individueel naar elke cilinder wordt gedistribueerd.
Afhankelijk van het specifieke systeem wordt de brandstof via een injector in het inlaatspruitstuk of de inlaatpoort gestoken. Dit werkt net als de sproeikop van een slang en zorgt ervoor dat de brandstof als een fijne nevel naar buiten komt. De brandstof vermengt zich met de lucht die door het inlaatspruitstuk of de poort gaat en het brandstof/luchtmengsel komt de verbrandingskamer binnen.
Sommige auto's hebben meerpuntsbrandstofinjectie waarbij elke cilinder wordt gevoed door zijn eigen injector. Dit is complex en kan duur zijn. Het is gebruikelijker om éénpuntsinjectie te hebben waarbij een enkele injector alle cilinders voedt, of om één injector voor elke twee cilinders te hebben.
De injectoren waardoor de brandstof wordt gespoten, worden met het mondstuk eerst in het inlaatspruitstuk of de cilinderkop geschroefd en staan onder een hoek zodat de brandstofnevel naar de inlaatklep wordt geschoten.
De injectoren zijn van twee typen, afhankelijk van het injectiesysteem. Het eerste systeem maakt gebruik van continue injectie waar de brandstof in de inlaatpoort wordt gespoten terwijl de motor draait. De injector werkt gewoon als een sproeikop om de brandstof op te splitsen in een fijne straal - hij regelt niet echt de brandstofstroom. De hoeveelheid gespoten brandstof wordt verhoogd of verlaagd door een mechanische of elektrische regeleenheid - met andere woorden, het is net als het aan- en uitzetten van een kraan.
Het andere populaire systeem is getimede injectie (gepulseerde injectie) waarbij de brandstof in bursts wordt afgeleverd om samen te vallen met de inductieslag van de cilinder. Net als bij continue injectie kan getimede injectie ook mechanisch of elektronisch worden geregeld.
De vroegste systemen werden mechanisch bestuurd. Ze worden vaak benzine-injectie genoemd (kortweg PI) en de brandstofstroom wordt geregeld door een mechanische regelaar. Deze systemen hebben als nadeel dat ze mechanisch complex zijn en slecht reageren op het gas geven.
Mechanische systemen zijn nu grotendeels vervangen door elektronische brandstofinjectie (kortweg EFi genoemd). Dit is te danken aan de toenemende betrouwbaarheid en afnemende kosten van elektronische besturingssystemen.
Er kunnen twee hoofdtypen injectoren worden gemonteerd, afhankelijk van of het injectiesysteem mechanisch of elektronisch wordt geregeld. In een mechanisch systeem is de injector veerbelast in de gesloten positie en wordt geopend door brandstofdruk. Een elektronische injector 
De injector in een elektronisch systeem wordt ook gesloten gehouden door een veer, maar wordt geopend door een elektromagneet ingebouwd in de injector lichaam. De elektronische regeleenheid bepaalt hoe lang de injector open blijft. 
Mechanische brandstofinjectie werd in de jaren zestig en zeventig door veel fabrikanten gebruikt voor hun krachtigere sportwagens en sportberlines. Een type dat op veel Britse auto's werd gemonteerd, waaronder de Triumph TR6 PI en 2500 PI, was het Lucas PI-systeem, een tijdgestuurd systeem.
Een elektrische hogedruk-brandstofpomp die in de buurt van de brandstoftank is gemonteerd, pompt brandstof met een druk van 100 psi naar een brandstofaccumulator. Dit is in feite een reservoir voor de korte termijn dat de brandstoftoevoerdruk constant houdt en ook de pulsen van brandstof die uit de pomp komen strijkt.
Vanuit de accumulator gaat de brandstof door een papieren elementfilter en wordt vervolgens naar de brandstofdoseringsregeleenheid geleid, ook wel brandstofverdeler genoemd. Deze eenheid wordt aangedreven door de nokkenas en heeft, zoals de naam al doet vermoeden, de taak om de brandstof op het juiste moment en in de juiste hoeveelheden over elke cilinder te verdelen.
De hoeveelheid ingespoten brandstof wordt geregeld door een klep die zich in de luchtinlaat van de motor bevindt. De klep zit onder de regeleenheid en gaat omhoog en omlaag als reactie op de luchtstroom - als u het gaspedaal opent, verhoogt het 'zuigen' van de cilinders de luchtstroom en gaat de klep omhoog. Hierdoor verandert de positie van een wisselklep in de doseerregeleenheid, zodat er meer brandstof in de cilinders kan worden gespoten.
Vanuit de doseerunit wordt de brandstof beurtelings aan elk van de injectoren geleverd. De brandstof spuit dan uit in de inlaatpoort in de cilinderkop. Elke injector bevat een veerbelaste klep die door zijn veerdruk gesloten wordt gehouden. De klep gaat alleen open als er brandstof ingespoten wordt.
Bij een koude start kun je niet zomaar een deel van de luchtstroom afsluiten om het brandstof/luchtmengsel te verrijken zoals je met een carburateur kunt doen. In plaats daarvan een handmatige bediening op het dashboard (lijkt op een chokeknop) of, op latere modellen, een data-term-id="1915">microprocessor
