直列四缸是内燃机的汽缸排列型式之一，在排量小于2.0升的四缸内燃机中最常见。

因为直列四缸的四个气缸成直线排列，所以又叫同轴四缸。

直列四缸发动机并不是一种平衡结构，虽然在低排量、小功率结构中不平衡量很小，但是振动会随着发动机尺寸变大、功率的增加变大。

大部分的排量小于2升的直列四缸发动机靠自身装备的阻尼效应来减少振动。