汽車行車電腦的工作原理是根據其內存的程序和數據，對來自空氣流量計和各種傳感器的信息進行計算、處理與判斷，然后輸出指令，給噴油器提供特定寬度的電脈沖信號，以此控制噴油量。

行車電腦主要由單片機組成，包含微處理器（CPU）、存儲器（ROM、RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數轉換器（A/D）以及整形、驅動等大規模集成電路。其中，CPU 是核心，具備計算和控制功能。

發動機運轉時，行車電腦采集各傳感器的信號進行計算，并將結果轉化為控制信號來控制被控對象工作，還能管控存儲器、輸入/輸出接口和其他外部電路。

存儲在 ROM 中的程序是基于精確計算和大量實驗所得數據。在發動機工作時，此固有程序不斷與傳感器采集的信號比較計算，其結果用于控制發動機的點火、空燃比、怠速、廢氣再循環等參數，并且具有故障自診斷和保護功能。

當系統故障時，能自動將故障代碼存于 RAM 中，并采取保護措施，讀取替換程序讓發動機維持運轉以便開到修理廠。

汽車發動機運行時，燃料燃燒需一定比例空氣形成空燃比，理論最佳空燃比是 1:14.7。因車速不固定，高速時需更大動力，油門需開更大角度以吸入更多空氣和燃燒更多燃油，所以燃油供給系統要相應改變供油。發動機不同轉速尤其特殊工況下，對混合氣濃度有特殊要求，且活塞運動周期隨轉速改變，汽車要隨轉速調節點火時間以發揮發動機最大性能。

行車電腦如同“中樞神經”，能收集、分析和計算來自進氣流量、進氣溫度、節氣門開度、曲軸位置等眾多傳感器的數據，在千分之幾秒內調整供油量匹配實時環境和工況，在理想比例混合氣進入氣缸后發出點火指令，保證燃油在最佳時間完全燃燒，降低尾氣排放和油耗，提高燃燒效率，增強發動機功率和扭矩。