Dvotaktni motor je vrsta motorja z notranjim zgorevanjem, ki združuje štiri operacije tipičnega plinskega ali dizelskega motorja v dva takta. Dvotaktne motorje na bencinski pogon najdemo v izdelkih, kot so motorne žage in izvenkrmni motorji, medtem ko se dizelski dvotaktni motorji na splošno uporabljajo za pogon stvari, kot so lokomotive in ladje. Tipični štiritaktni motorji gredo skozi cikel sesanja, stiskanja, zgorevanja in izpuha. Dvotaktni motor opravlja enake operacije, vendar ima samo kompresijski in zgorevalni hod – sesalni in izpušni hod sta vključena v kompresijski in zgorevalni hod.
V bistvu je dvotaktni motor sestavljen iz bata v cilindrični komori. Kompresijska komora je na eni strani bata, na drugi strani pa ohišje motorja. Vžigalna svečka se nahaja na koncu kompresijske komore. Sesalni in izpušni priključki se nahajajo v stenah cilindra.
Med kompresijskim taktom bat stisne mešanico zraka in goriva, medtem ko se premika proti svečki. Hkrati se v ohišje motorja skozi sesalno odprtino potegne še ena mešanica zraka, goriva in olja iz uplinjača. Ko bat doseže konec kompresijskega takta, se vžigalna svečka prižge in tako se začne.
Ko se vžigalna svečka prižge, se stisnjen zrak in gorivo v kompresijski komori vžgeta, kar prisili bat navzdol za tako zgorevanja. Ko se bat premika navzdol, se izpušna odprtina odpre in tlak v cilindru potisne izpušne pline ven; hkrati pa gibanje bata stisne zrak in gorivo v ohišju motorja. Ko bat doseže dno svojega giba, se sesalni ventil odkrije in mešanica goriva pod tlakom v ohišju motorja uide v cilinder. Nato se kompresijski hod začne znova.
Dizelski dvotaktni motor deluje na enak način, z eno veliko razliko: v komore se vpije in stisne samo zrak. Gorivo se vbrizga neposredno v kompresijsko komoro in se zaradi tlaka in temperature takoj vžge. Dizelski dvotaktni motorji morajo imeti tudi turbopolnilnik in kompresor za stiskanje zraka, ki prihaja v motor, zaradi česar so večji in dražji od bencinskih dvotaktnih motorjev.
Zaradi razlike v načinu porabe goriva se bencinski dvotaktni motorji uporabljajo za majhna orodja in vozila, kot so oprema za trate in rekreacijska vodna vozila, medtem ko se dizelski dvotaktni motorji uporabljajo za veliko večje aplikacije, kot so ladje in vlaki. Nobeden se običajno ne uporablja v avtomobilih, saj se bencinski dvotaktni motorji hitreje obrabijo, so manj učinkoviti in povzročajo več onesnaženja kot štiritaktni motorji. Na splošno so tudi dizelski dvotaktni motorji preveliki za standardni avtomobil.