Egységnyi tömegű benzin tökéletes elégetéséhez körülbelül 14-szer akkora tömegű levegő szükséges. Ha ennél több levegőt kap a motor, akkor a keverék benzinben szegény lesz, ha kevesebbet, akkor a keverék dús.
A mai motoroknál általában ragaszkodnak az elméletileg szükséges mennyiséghez, egyrészt a hármas hatású katalizátorok hatásfoka ilyenkor a legjobb, másrészt viszonylag kis, +-10 százalékos eltérésnél már a szikra nem képes meggyújtani a benzin-levegő keveréket.
A szegénykeverékes motorok alapgondolata az, hogy csupán a gyertya szikraközének közvetlen közelében kell gyulladóképes elegyet létrehozni, mivel a láng tovaterjedésekor a benzinben szegényebb részek is elégnek.
Így részterheléskor az 1:14-es levegőarány akár 1:30 ig eltolható, miközben a motor jó hatásfokkal, kis szívási veszteséggel üzemel. Az ilyen inhomogén keverék létrehozásához ideális technika a közvetlen benzinbefecskendezés (bár a Toyota és a Honda gyártott közvetett befecskendezésű szegénykeverékes motorokat).
A nagy légfelesleg mellett zajló égésfolyamatban azonban sok nitrogénoxid keletkezik, ami speciális utókezelést igényel. Erre a célra olyan katalizátorokat fejlesztettek ki, amelyek a részterheléskor keletkező nagy mennyiségű nitrogénoxidot tárolja, és akkor redukálja, amikor a motor dúsabb keverékkel üzemel. Az ilyen katalizátorok rendkívül kényesek a benzin kéntartalmára, Európában főleg ez hátráltatta elterjedésüket.
