汽油发动机燃油供给方式主要分化油器和燃油喷射装置两种。化油器是传统的汽油发动机一直广泛采用的燃油供给方式。主要利用高速气流将汽油雾化成极小的油滴，并与空气充分混合，然后汽缸将混合气吸入并点燃做工，但是化油器的控制不够精确，在正常驾驶时不能迅速对发动机负荷的改变作出反映，调整混合气浓度。致使发动机经常处于不充分燃烧的状态，所以尾气排放中有害物质含量无法满足日益严格的排放法规，同时会产生较高的油耗，现在已经逐渐被淘汰掉了。汽油喷射是目前汽车普遍采用的燃油供给方式。它不用化油器，而是将汽油加压，通过高压直接将汽油以雾状喷入进气管，再被吸入汽缸。由于喷嘴可以更加精确的控制喷油量，随时调整混合气浓度，使操作反映灵敏改善了驾驶性能。最早的汽油喷射是单点喷射，向进气总管喷射汽油，但是存在各汽缸进油不均的现象，所以逐步被直接向每个汽缸的进气歧管喷油的多点喷射取代。而喷射方式又分机械式和电子式两种。分别是用机械调节和用电磁阀控制喷油嘴的开闭。由于机械调节控制空燃比的精度比电子控制的差，所以比当今的绝大多数汽油发动机都采用电子控制多点燃油喷射。现在最新的汽油喷射技术是汽缸内直接燃油喷射，简称直接燃油喷射，它是模仿柴油发动机，将汽油以很高的压力，直接喷入汽缸（而不是普通汽油喷射的进气歧管）。可以在最佳时机向汽缸内喷入最适合的油量，进一步提高发动机的动力输出和燃油经济性，现在已经有许多厂家在自己的轿车发动机上使用这种技术，比如大众的FSI发动机，最新款宝马760Li的V12发动机也用了直喷方式。