Lean-burn berarti cukup banyak apa yang dikatakannya. Ini adalah jumlah bahan bakar yang dipasok ke dan dibakar di ruang bakar mesin. Bensin terbakar paling baik di mesin pembakaran internal standar ketika dicampur dengan udara dalam perbandingan 14,7:1 — hampir 15 bagian udara untuk setiap satu bagian bahan bakar. Lean-burn sejati bisa mencapai 32:1.
Jika mesin pembakaran internal 100 persen efisien, bahan bakar akan terbakar dan hanya menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan air. Namun kenyataannya, mesin jauh kurang efisien dan proses pembakaran juga menghasilkan karbon monoksida (CO), oksida nitrogen (NOx) dan hidrokarbon yang tidak terbakar selain CO2 dan uap air.
Untuk mengurangi emisi gas buang yang berbahaya ini, dua pendekatan dasar telah digunakan: Konverter katalitik yang membersihkan gas buang yang berasal dari mesin, dan mesin lean-burn yang menghasilkan tingkat emisi yang lebih rendah dengan kontrol pembakaran yang lebih baik dan pembakaran bahan bakar yang lebih sempurna di dalam silinder mesin.
Para insinyur telah mengetahui selama bertahun-tahun bahwa campuran udara ke bahan bakar yang lebih ramping adalah mesin yang hemat. Masalahnya, jika campuran terlalu kurus, mesin akan gagal terbakar, dan konsentrasi bahan bakar yang lebih rendah menyebabkan output yang lebih sedikit.
Mesin lean-burn mengatasi masalah ini dengan menggunakan proses pencampuran yang sangat efisien. Piston berbentuk khusus digunakan bersama dengan intake manifold yang terletak dan miring agar sesuai dengan piston. Selain itu, lubang masuk mesin dapat dibentuk untuk menyebabkan "putaran" — teknik yang dipinjam dari mesin diesel injeksi langsung. Swirl menghasilkan pencampuran bahan bakar dan udara yang lebih lengkap yang memungkinkan pembakaran lebih sempurna, dan dalam prosesnya mengurangi polutan tanpa mengubah output.
Kelemahan dari teknologi lean-burn adalah peningkatan emisi gas buang NOx (karena panas yang lebih tinggi dan tekanan silinder) dan pita daya RPM yang agak lebih sempit (karena tingkat pembakaran yang lebih lambat dari campuran lean). Untuk mengatasi masalah ini, mesin lean-burn memiliki injeksi bahan bakar langsung lean-metered yang presisi, canggih sistem manajemen mesin yang dikendalikan komputer dan catalytic converter yang lebih kompleks untuk mengurangi NOx emisi.
Mesin lean-burn canggih saat ini, baik bensin maupun diesel, mencapai kinerja efisiensi bahan bakar yang luar biasa selama kondisi berkendara di kota dan jalan raya. Selain keuntungan ekonomi bahan bakar, desain mesin lean-burn menghasilkan output daya torsi tinggi relatif terhadap peringkat tenaga kuda. Bagi pengemudi, ini berarti tidak hanya penghematan di pompa bahan bakar, tetapi juga pengalaman berkendara yang mencakup kendaraan yang berakselerasi cepat dengan emisi berbahaya yang lebih sedikit dari knalpot.
