1. Lực lượng
Các lực tác dụng lên vòng piston bao gồm áp suất khí, lực đàn hồi của bản thân vòng, lực quán tính của chuyển động tịnh tiến của vòng, lực ma sát giữa vòng với xi lanh và rãnh vòng như hình vẽ. Do các lực này, vòng sẽ tạo ra các chuyển động cơ bản như chuyển động dọc trục, chuyển động hướng tâm và chuyển động quay. Ngoài ra, do đặc điểm chuyển động, cùng với chuyển động không đều, vòng piston chắc chắn xuất hiện rung động nổi và rung dọc trục, chuyển động và rung động hướng tâm không đều, chuyển động xoắn do chuyển động dọc trục không đều. Những chuyển động không đều này thường khiến vòng piston không hoạt động được. Khi thiết kế vòng piston cần phát huy tối đa chuyển động thuận lợi và khống chế phía bất lợi.

2. Độ dẫn nhiệt
Nhiệt lượng cao sinh ra từ quá trình đốt cháy được truyền đến thành xi lanh thông qua vòng piston, do đó có thể làm mát piston. Nhiệt lượng tỏa ra thành xi lanh qua vòng piston thường có thể đạt tới 30-40% nhiệt lượng được hấp thụ bởi đỉnh piston.

3. Độ kín khí
Chức năng đầu tiên của vòng piston là duy trì độ kín giữa piston và thành xi lanh, đồng thời kiểm soát rò rỉ không khí ở mức tối thiểu. Vai trò này chủ yếu do vòng khí đảm nhận, tức là sự rò rỉ khí nén và khí của động cơ phải được kiểm soát ở mức tối thiểu trong mọi điều kiện vận hành để nâng cao hiệu suất nhiệt; ngăn chặn xi lanh và piston hoặc xi lanh và vòng đệm do rò rỉ không khí. để ngăn ngừa sự cố do dầu bôi trơn bị hư hỏng.

4. Kiểm soát dầu
Chức năng thứ hai của vòng piston là cạo sạch dầu bôi trơn bám trên thành xi lanh một cách thích hợp và duy trì mức tiêu hao dầu bình thường. Khi lượng dầu bôi trơn cung cấp quá nhiều sẽ bị hút vào buồng đốt, điều này sẽ làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu, đồng thời cặn carbon sinh ra trong quá trình đốt cháy sẽ ảnh hưởng rất xấu đến hiệu suất động cơ.

5. Hỗ trợ
Do piston nhỏ hơn một chút so với đường kính trong của xi lanh nên nếu không có vòng piston thì piston không ổn định trong xi lanh và không thể chuyển động tự do. Đồng thời, vòng đệm sẽ ngăn không cho piston tiếp xúc trực tiếp với xi lanh và đóng vai trò hỗ trợ. Do đó, vòng piston di chuyển lên xuống trong xi lanh và bề mặt trượt của nó hoàn toàn do vòng piston chịu lực.