柴油機、汽油機主要性能指標包括功率、熱效率、機械效率、燃油消耗率、扭矩等。
1. 功率
內燃機單位時間內所作的機械功，單位為kW。功率有指示功率和有效功率之分，通常 所說的內燃機功率是指有效功率，它表示內燃機從曲軸上向外輸出的凈功率。為了保持內燃機能夠持久可靠地運行，國家標準中對內燃機功率做了如下規定：
(1) 15分鐘功率。允許發動機連續運轉15分鐘的最大有效功率。這是為了滿足短時間內具有良好超負荷和加速性能的機械要求而規定的一種功率指標。
(2) 1小時功率。允許內燃機連續運轉1小時的最大有效功率。這是為了滿足要有一定的功率儲備，以適應突加負荷的機械要求而規定的一種功率指標。
(3) 12小時功率。允許內燃機連續運轉12小時的最大有效功率。這是為了滿足在12 小時內連續運轉的機械要求而規定的一種功率指標。一般把12小時功率又稱為額定功率， 通常所講的內燃機的功率往往指這一功率。
(4) 持久功率。允許內燃機長時間連續運轉的最大有效功率。這是為了滿足長時間連續運轉的機械要求所規定的一種功率指標。
通常持久功率為12小時功率的90%。每臺內燃機都有按用途、特點在銘牌上標明上述 4種功率中的兩種功率及其相應轉速。
2. 熱效率
與有效功率相當的熱能與所消耗的燃料能夠產生的熱能的百分比。它表示燃料有效利用程度的大小，一般柴油機、汽油機的熱效率為20%?40%。
3. 機械效率
內燃機有效功率與指示功率之比。它表示內燃機內部各系統功率的損耗情況，用η表示。一般柴油機、汽油機的機械效率在下列范圍內：非增壓型為0.78?0.85,增壓型為 0. 80?0. 92。
4. 燃油消耗率
單位功率在單位時間內所消耗的燃油量，用ge表示，它是衡量內燃機經濟性的重要而又常用的一個指標，通常以1kW功率在1小時里所消耗的燃油質量（g）來表示。一般汽油機燃油消耗率為270~475g/kW?h,柴油機燃油消耗率為215~340g/kW?h。
5.扭矩
內燃機驅動工作機械所能產生的力矩，用M表示。它表示使工作機械產生旋轉力量的強度。