Um motor refrigerado a ar utiliza aletas de refrigeração expressas no cabeçote do cilindro para dissipar o calor em vez de utilizar um radiador cheio de líquido, o radiador é o equipamento utilizado para resfriamento com a utilização de um líquido refrigerante. Ao eliminar o radiador, um motor refrigerado a ar é capaz de ser utilizado em aplicações onde haja restrições especiais, ou seja, é proibido a instalação de um radiador. Como o motor refrigerado a ar desenvolve calor, as aletas de refrigeração são capazes de permitir que o vento mova o ar aquecido para longe do motor como uma pessoa soprando em um pedaço de comida que esteja muito quente com o intuito de esfriar para poder comer.

Utilizado em todo o tipo de veículo, como por exemplo, aviões, tratores, carros esportivos, motos e barcos, o motor refrigerado a ar tem se mostrado confiável, bem como bastante durável. Em aplicações como a utilização em aeronaves, o motor refrigerado a ar impede que o frio extremo encontrado em altitudes elevadas cause problemas de congelamento, como aqueles que os motores com refrigeração líquida podem causar.

Estes motores são muito populares em motocicletas, devido ao seu peso reduzido, o motor refrigerado a ar é utilizado em algumas das motos mais caras, assim como nos modelos mais acessíveis. Embora muitas vezes criticado pela enorme quantidade de calor repassado para as pernas dos pilotos ao sentar-se,ainda assim um motor refrigerado a ar continua a ser a escolha mais popular para muitos fabricantes de motocicletas em todo o mundo.motor refrigerado a arMuitos fabricantes de motocicletas do estilo de turismo optaram por fornecer modelos com refrigeração líquida e em versões top de linha entre a diversidade de modelos. Os fabricantes norte americanos baseados na empresa de motocicletas Harley-Davidson, no entanto, continuam a oferecer configurações de motores refrigerados a ar como o pacote do motor principal.

Muitas peças de diversos equipamentos usados, utilizam um motor refrigerado a ar para fornecer a energia. Isto permite que o equipamento seja operado em climas extremos sem medo de congelação ou de sobreaquecimento. Ao eliminar o radiador de uma bomba de água, e o líquido de arrefecimento, existe muito menos manutenção necessária para manter o equipamento em funcionamento, reduzindo custos. A maioria dos materiais com exceção dos líquidos em motores refrigerados operam em regime de motor reduzido, o que reduz um pouco o desgaste dos componentes internos do motor. Uma das mais notáveis exceções a esta regra é a serra elétrica, que opera a uma taxa muito alta de velocidade.

Os motores refrigerados a ar que operam em altas rotações e são muitas vezes de dois tempos no que tange as suas versões. Este tipo de motor utiliza um gás e mistura de óleo no tanque de combustível, e o óleo contribui para arrefecer o motor. Este tipo de configuração também elimina uma grande quantidade de óleo no cárter do motor. O óleo retém o calor do motor e contribui para as dificuldades com o arrefecimento em um motor de 4 tempos. Estes motores são assim chamados, porque o cilindro se movimenta em 4 ciclos repetidos. É por isso que muitos motores de 4 tempos requerem um arrefecedor de óleo externo do motor para ajudar na manutenção das temperaturas apropriadas.