天然气双燃料汽车的工作原理与传统的汽油动力汽车有着相似的基本构造。在四冲程发动机的气缸内，天然气与空气在高压气瓶减压后通过混合器混合，随后由火花塞进行点火，驱动活塞进行往复运动，这一过程与汽油动力汽车的燃烧过程基本一致。

尽管天然气与汽油在可燃性和点火温度上存在差异（天然气的可燃性极限为5%至15%，自动点火温度为450℃，而汽油的可燃性极限为1.4%至7.6%，自动点火温度为300℃），天然气汽车设计时依然保留了汽油发动机的核心结构。原有的压缩比保持不变，发动机主体部分保持原样，仅需额外装配天然气的储气瓶、减压阀以及相应的控制装置，以适应天然气的供应和使用。

具体来说，天然气的特性如可燃性极限较低，但其燃烧温度相对较高，这要求在混合和点火过程中进行适当的调整。然而，这些技术上的细微差别并没有改变整体的工作原理，只是在细节上增加了对天然气的兼容性处理。