簡單的化油器由上中下三部分組成，上部分有進氣口和浮子室，中間部分有喉管、量孔和噴管，下部分有節氣門等。浮子室是一個矩形容器，存儲著來自汽油泵的汽油，容器里面有一只浮子利用浮面（油面）高度控制著進油量。中部的噴管一頭進油口與浮子室的量孔相通，另一頭出油口在喉管的咽喉處。
喉管呈蜂腰狀，兩頭大中間小，其中間咽喉處的截面積小。
當發動機啟動時活塞下行產生吸力，吸入的氣流經過咽喉處時速度大，靜壓力卻低，故喉管壓力小于大氣壓力，也就是說喉管咽喉處與浮子室之間產生了壓力差，即有了人們常說的"真空度"，壓力差愈大真空度愈大。汽油在真空度的作用下從噴管出油口噴出，因為喉管咽喉處的空氣流速是汽油流速的25倍，因此噴管噴出的油流即被高速的空氣流沖散，形成大小不等的霧狀顆粒，即“霧化”。初步霧化的油粒與空氣混合成“混合氣”，經節氣門、進氣管道（4）和進氣門（5）進入氣缸的燃燒室。在這里，節氣門的開度大小和發動機的轉速決定了喉管處的真空度，而節氣門的開度變化直接影響著混合氣的比例成份，這些都是影響發動機運行的重要原因。
這里涉及到一個“空燃比”的概念，所謂空燃比是指空氣質量與燃油質量之比，科學家認為1公斤汽油完全燃燒約需14.7公斤空氣，即空燃比為14.7：1，這種空燃比的混合氣稱為標準混合氣，由于這個數值在實踐中難以實現，所以又稱為"理論混合氣"。空燃比大于標準混合氣的稱為稀混合氣，小于標準混合氣的稱為濃混合氣。
由于混合氣的濃度變化與發動機在各種運行條件下的負荷變化緊密相關，簡單的化油器遠遠滿足不了這種隨時變化的要求，因此人們在簡單化油器上不斷添加新的裝置用于調整化油器的工作狀態。發展到今天，就形成了有多種輔助裝置的化油器，主要有怠速、加濃、加速和啟動裝置。目前4缸發動機常見的化油器是雙腔分動式化油器，它有兩個喉管，按照發動機不同工況分別或同時工作。6缸發動機常見的化油器是雙腔并動式化油器，它實際上是兩個單腔化油器并在一起，每一個腔體負責一半數目的氣缸的混合氣供氣。還有多腔化油器，通常裝配在功率較大的發動機上。
化油器的多種功能裝置之中，主供油裝置是除怠速外，發動機其它各種工況都需要的供油裝置，是化油器的基本供油結構。怠速裝置是在怠速運行時提供少而濃的混合氣的裝置，以維持發動機穩定的較低轉速。加濃裝置是發動機大負荷時額外供油的裝置，以彌補主供油的不足。加速裝置是當汽車加速時節氣門開度突然增加時額外供油的裝置，使發動機轉速及功率能夠迅速增加。啟動裝置是當發動機冷啟動時提供較濃混合氣的裝置，常見方式是在喉管前方裝一阻風門來控制進氣量。在這里特別要提一下怠速。怠速是較常用的發動機工況，用于發動機熱啟過程和不熄火停車等。對于汽車行駛性能有十分重要的意義，特別是在城市中行駛，怠速的狀況往往決定著汽車行駛的耗油量和排污程度。
發動機怠速運轉的轉速一般只有600－800轉/分，節氣門接近關閉，這樣的轉速所產生的喉管真空度無法將汽油從浮子室順利吸出，但節氣門后面的真空度卻很高。因此只需在簡單化油器的基礎上另設一條怠速油道，其噴孔設在節氣門之后，問題就迎刃而解了。
由于怠速需要少而濃的混合氣，對發動機運行狀況比較敏感，實現既要穩定又要較低轉速的怠速狀態，就要進行油量控制的調整和節氣門較小開度的調整。現在的化油器怠速裝置有兩個調整螺釘，分別調整油量和節氣門開度。同時，為了防止出現汽車關閉點火開關而發動機仍然運行的現象，在化油器怠速油道中還設有怠速電磁閥，專門負責開通和截止怠速油道，保障發動機能夠迅速熄火。
