Motor s Atkinsonovým cyklom patrí medzi motory s vnútorným spaľovaním. Navrhol ho James Atkinson v roku 1882. Podstatou motora je dosiahnuť vyššiu účinnosť spaľovania, teda nižšiu spotrebu paliva.
Tento typ spaľovania sa od bežného Ottovho cyklu líši dlhším otvorením nasávacieho ventilu, ktoré zasahuje až do fázy kompresie, keď sa piest zdvíha a stláča zmes. To vedie k vytlačeniu časti už nasatej zmesi z valca naspäť do sacieho potrubia. Až následne sa sací ventil uzavrie, inými slovami, po nasatí palivovej zmesi nasleduje určitý „výtlak“ a až potom klasická kompresia. Motor sa prakticky chová akoby mal menší zdvihový objem, keďže kompresný a expanzný pomer sú odlišné. Dlhšie otvorenie sacieho ventilu znižuje skutočný kompresný pomer. Ako už bolo povedané, takáto forma spaľovania umožňuje aby bol expanzný pomer vyšší ako kompresný pomer a zároveň bol udržaný normálny kompresný tlak. Tento proces je výhodný pre dobrú účinnosť spaľovania, pretože kompresný pomer v zážihových motoroch je limitovaný oktánovým číslom používaného paliva, zatiaľ čo vyšší expanzný pomer umožňuje dlhšiu expanznú dobu (dobu horenia) a znižuje tak teplotu výfukových plynov – vyššiu efektivitu práce motora. Reálne sa lepšia účinnosť motora podpisuje na nižšej spotrebe paliva o 10 až 15 %. Tá je dosahovaná menším množstvom práce potrebným na stlačenie zmesi, tiež nižšími čerpacími a výfukovými stratami a aj spomínaným vyšším nominálnym kompresným pomerom. Naopak základnou nevýhodou motora s Atkinsonoým cyklom je nízky litrový výkon, ktorý sa kompenzuje použitím elektromotoru (hybridný pohon) alebo sa motor doplní turbodúchadlom (Millerov cyklus) ako to bolo použité v Mazde Xedos 9 s 2,3 litrovým motorom.
