依據汽車發動機故障原因或產生故障的系統分類：
(一)按原因關聯分類
1.直接原因
發動機機械零件臟污、磨損、松動等，導致個別氣缸工作狀態不好，從而造成各氣缸做功不平衡，致使發動機出現怠速不穩；
2.間接原因
發動機電控系統出現故障，導致混合氣燃燒不良，造成各氣缸做功率不平衡，使發動機出現怠速不穩。
(二)按產生故障系統分類
汽車發動機的進氣系統、熱油系統、點火系統、機械系統等出現故障都可能導致發動機怠速不穩，因此，發動機出現怠速不穩故障時，需要從多個系統進行故障檢測和排查。下面按系統來分析引起發動機怠速不穩的原因。
1.燃油系統
首先噴油器的故障，噴油器有滴漏或堵塞現象，使其無法按照ECU的指令進行正常噴油，噴油器的噴油量不均勻、異狀不好，造成各氣缸可燃混合氣燃燒不一致。其次是燃油壓力方面故障，因油壓過低，致使從噴油器噴出的燃油井化狀態不良或者噴出的燃油成線狀，嚴重時只噴出油滴，噴油量減少使混合氣過��；而油壓過高，又會造成實際噴油量增加，使混合氣過濃。
引起上迷故障的常見原因大致包括：燃油濾清器堵塞；燃油泵濾網堵塞；燃油泵的泵油能力不足；燃油泵安全閥彈簧彈力過��；進油管變形；燃油壓力調節器有故障；回油管壓癟堵塞。
2.點火系統
目前的汽車幾乎都將點火模塊與點火線圈做成一體，有的采用雙點火線圈或者直接點火。點火模塊或點火線圈有故障主要表現為高壓火花弱或火花塞不點火。
常見原因有：無點火觸發信號；點火模塊供電或接地線的連接處松動導致接觸不良；初級線圈或次級線圈有故障等。
火花塞、高壓線故障也導致火花能，下降甚至失火。常見的原因有：火花塞間除不正確；火花塞電極燒蝕或報壞；火花塞電極有積碳；火花塞磁絕緣磁有裂紋；高壓線電阻過大；高壓線絕緣外皮或插頭漏電。
3.點火提前角失準
由于控制單元發出錯誤指令，使點火提前角不正確，或造成點火提前角大范圍波動。
常見原因有：空氣流量計或進氣壓力信號故障；霍爾傳感器故障；冷卻液溫度傳感器故障；進氣溫度傳感器故障；爆震傳感器故障；以及以上傳感器的線路有斷路、短路、接地故障；發動機控制單元故障或接觸不良等。
4.機械系統
配氣機構的原因：配氣機構故障導致個別氣缸的功率下降過多，從而使各氣缸功率不平衡。
常見原因有：正時皮帶安裝位置錯誤，使各缸氣門的開閉時間發生變化，導致配氣相位失準，各氣缸燃燒不正常。凸輪軸的凸輪磨損，各缸凸輪的磨損不一致導致各氣缸進入空氣不一致。氣門工作面與氣門座圈積碳過多，氣門卡住或燒蝕，氣門密封不嚴，氣門推桿磨損或彎曲，氣門彈簧折斷等使各氣缸壓縮壓力不一致。這些故障都會使個別氣缸功率下降過多，從而使各氣缸功率不平衡，造成怠速不穩。
5.進氣系統
當不該進入的空氣、汽油蒸汽、廢氣進入到進氣管，造成混合氣過濃或過稀，使發動機燃燒不正常。當漏氣位置只影響個別氣缸時，發動機會出現較劇烈的抖動，此故障對冷車怠速影響更大。
常見故障部位有：進氣總管密封不嚴或膠管破裂；進氣歧管襯墊漏氣；火花塞松動；噴油器O型密封圈漏氣；真空管脫落、破裂：曲軸箱強制通風閥開度大；活性碳罐閥常開；廢氣再循環閥關閉不嚴等。同時還包括電氣控制部分引起的進氣故障，例如節氣門電機損壞或發卡；怠速步進電機、占空比電磁閥、旋轉電磁閥損壞或發卡等。