同一排量的發動機，單缸機結構簡單，其構成的零部件數量也較少，且不需進行左右汽缸的平衡調整，故障點少；同時，簡單的結構又決定了單缸機具有製造和裝配工藝簡單、技術難度小等特點，因而單缸機的製造成本也較低，且使用維護簡便，具有很好的經濟性。單缸機的寬度比雙缸機窄，便於實現整車造型的苗條化，並保證足夠寬的擱腳位置，確保駕駛員的騎乘舒適；單缸機還使整車重量減輕，因而能確保車輛轉向靈活，操縱穩定性好。
雙缸的機構相比之下就要複雜得多，由於增加了一個汽缸，因此，相應的汽缸、活塞、活塞環、連桿、活塞銷等零件數量增加了一倍，此外，像化油器、汽缸蓋、曲軸、排氣系統等專用零件的結構也比單缸機的更加複雜，這就使得雙缸機具有工藝難度大、技術含量高等特點，也決定了雙缸機的製造成本遠遠高於單缸機，且由於零件數量的增加會導致發動機的故障點增多，加上還需要調整左右缸的平衡，因此其使用和維護也更復雜。事實上，雙缸機也有單缸機無可比擬的優勢：雙缸機每一汽缸的排氣量只有前者的1/2，活塞和汽缸的直徑比單缸機的要小，曲軸、飛輪的質量也相應要輕，活塞的行程短，因此，即便是在活塞保持相同的線速度的情況下，雙缸機可以通過提高轉速而增大發動機的最大功率。
受各自不同結構的影響，單缸和雙缸的性能也各具特色，同一排量下，兩者的性能差異主要表現在以下幾個方面：
1、動力性方面。在實際使用較多的中低轉速範圍內，單缸機的功率、扭矩比雙缸機大，特別是在低轉速時，單缸機因扭矩大，即使不提高發動機的轉速也很容易起步，且爬坡能力強，在行駛中不需頻繁地進行變速操作。
2、燃油消耗方面。單缸機比雙缸機明顯偏低，燃油經濟性優越。對消費者而言，即在加入相同燃油量的前提下，搭載單缸機的摩托車比搭載雙缸機的摩托車可以行駛更長的路程。
3、噪聲和震動方面。由於雙缸往復運動及迴轉運動零件的質量小，因而運動慣量小，且由於雙缸機的爆發次數是單缸機的兩倍，因此，發動機迴轉時的扭矩變動幅度小，順暢平穩，體現在性能上則雙缸機的振動較單缸機小，排氣噪聲也明顯低於單缸機。但是，單缸機可以採用特別設計的振動平衡軸或平衡塊來減少振動，達到與雙缸機的同等效果。
實際上，摩托車生產廠家在設計或生產摩托車時，主要是根據車輛的使用目的決定採用單缸或雙缸發動機。一般而言，在中、小排量的摩托車發動機中，單缸機占主導地位，在大排量的摩托車發動機中，雙缸機領先。單缸和雙缸發動機之所以都能夠長時間地同時存在，說明各自都有“適者生存”的本領。