ピストンは高温、高圧、高速、潤滑不良下で動作します。ピストンは高温ガスと直接接触しており、瞬間温度は2500K以上に達する可能性があるため、熱が深刻で、放熱条件が非常に悪いため、作動中のピストンの温度は非常に高くなります。上部は600〜700Kと高く、温度分布は非常に不均一です。ピストンの上部には多くのガス圧力、特に最大作業ストローク圧力がかかり、ガソリンエンジンでは3〜5MPa、ディーゼルエンジンでは6〜9MPaとなり、ピストンに衝撃を与え、側圧の役割に耐えます。シリンダ内のピストンは高速（8～12m/s）で往復運動し、常に速度が変化するため大きな慣性力が発生し、ピストンには大きな負荷がかかります。このような過酷な条件下で動作すると、ピストンは変形して摩耗が促進され、ガスによって化学的に腐食されると同時に、追加の負荷と熱応力も発生します。