轉子鑄鋁發動機的基本結構是將一個三角形轉子鑄鋁放在一個橢圓形空間中，三角形轉子將橢圓形空間分成三個燃燒室。
因為三角形轉子鑄鋁偏心運行，這些分開的燃燒室的體積將在發動機運行期間不斷變化。工程師利用這個空間的變化特性來實現四沖程運轉所需的進氣、壓縮、點火和排氣過程。
在傳統的四沖程活塞發動機中，每一個氣缸在發動機旋轉兩次后只完成一次進氣、壓縮、點火和排氣過程。對于轉子鑄鋁發動機，轉子每轉一圈有三次進氣、壓縮、點火和排氣。
轉子鑄鋁和轉子鑄鋁發動機輸出軸的傳動比為三比一，所以轉子發動機只需要旋轉一次，每個轉子都有一個進氣、壓縮、點火和排氣過程，相當于發動機運行兩周，因此可以在小排量的情況下達到大功率輸出的優點(但相對而言，在相同排量的情況下，轉子發動機的油耗遠遠高于往復式發動機)。
此外，由于轉子鑄鋁發動機的軸向運行特性，它可以在沒有曲軸平衡的情況下實現非常高的運行速度。