ガソリンエンジンにおいて，シリンダの中に燃料と空気の均一な混合気を形成させ点火させる均一混合燃焼方式では混合気（空燃比）を薄くしていくと着火性の悪化と燃焼速度の低下によって燃焼が不安定になる．そこで点火プラグ近傍に局所的に濃い混合気を形成させこれに点火する．点火プラグ近傍には濃い混合気が存在するため着火性が向上し，周辺部の混合気は薄くても安定した燃焼が実現できる．このように流動パターンや噴射システムの工夫によって点火プラグ近傍に濃い混合気を形成し，全体としては薄い混合気で燃焼させる方式を成層燃焼，または層状燃焼方式と呼ぶ．実現の手段としては，縦渦（タンブル）によってシリンダ内縦方向に空気の層と濃い混合気の層を形成し，濃い混合気側に点火プラグを配置する縦渦層状給気方式やスワールによってシリンダ上方に濃い混合気層，下方に薄い混合気層を形成する軸方向層状給気方式などがある．またテキサコ燃焼のようにシリンダ内に燃料を直接噴射し形成された混合気に火花点火するシリンダ内直接噴射式成層燃焼エンジン（DISCエンジン）の開発の歴史は長く，最近ではこの方式によって高いレベルの層状燃焼を達成した例も報告されている．いずれも層状燃焼方式によって希薄燃焼の安定化を図り，大幅な燃費改善を実現している．