水平对卧发动机（英语：flat engine）乃是根据复数的汽缸分成两等分，以曲轴为中心呈现180度夹角而分列左右的形状，因而得名“水平对卧”。再者，左右对称的活塞作动时像拳击手出拳，故又名boxer engine。这个概念最早由德国机械工程师卡尔·本茨（也就是梅赛德斯-奔驰创始人之一）提出，并于1896年获得专利，如今此行种型式之发动机广被德国保时捷及日本斯巴鲁两大车厂所采用。
水平对卧发动机很容易跟相对活塞式发动机（英语：Opposed-piston engine）（opposed-piston engine）混淆，另外一种容易混淆的例子是直列型二、三、四甚至多个汽缸的发动机，倾斜呈V型180度，但一般认为这与传统直列型发动机（英语：Straight engine）并无二致。
活塞的往复运动是左右相对地运作，产生的震动有所抵销，故其运转相当平顺。其次是活塞运动角度的设计拥有平衡良好的优势，相对于直列型发动机（英语：Straight engine）来说，曲轴所需的反向配重比较少，间接减轻了曲轴的重量。如此一来非但可以减轻发动机的整体重量，对于转速提升的反应也有所助益。因为汽缸呈现水平状态，汽缸盖、汽门系统皆随着采水平配置，因此发动机的重心位置极低。此外，低平的发动机本体外型更贴近底盘，车身稳定性更高、更均衡，比起直列型或V型发动机更能抵抗侧向偏移。
水平对卧发动机最大的缺点是打造费时，制造成本相对较高。譬如同样四汽缸的配置，直列型发动机的四缸呈直线排列，车厂在制造时只需一个汽缸本体、气门上座、凸轮轴、汽门外盖便能构成一具发动机的主要元件。然而水平对卧发动机必须将这些部件拆成左、右两侧，每一侧两汽缸就需要双倍的汽缸本体、气门上座、凸轮轴、汽门外盖。正因周边配件和发动机脚的安装孔位不一样，这些零件无法开发单模成对生产，非得花费更多开模成本来制造两侧不同的发动机组件才行。同时为了确保发动机工作效率和耐用度，进排气角度、燃烧室气流形状、气门结构等都必须经过精密的计算，增加了设计的困难度。
由于汽缸头分列左右两端，两个分离的燃烧室（英语：Combustion chamber）的进排气系统、点火系统、供油系统、进排气阀门等各自独立，如何处理这些必要元件变得很繁杂。地球引力造成了汽缸上半部机油偏少，大多累积在下半部，产生活塞上半部偏磨的问题。所以水平对卧发动机的润滑系统和冷却系统相对而言较为复杂，也影响到发动机室的布局。加上发动机本体呈扁平状，紧凑的发动机室布局增高了维修困难度。其摆放方式多半为纵置，较适合后轮驱动或四轮驱动车，故应用范围受限。
虽然从外观上来看，V型180度型和水平对卧型并没有太大差异，但是从曲轴、汽缸形式等内部构造便可见出端倪：V型180度的左右汽缸内曲柄销是共通的，而水平对卧型则是汽缸分列左右，以曲轴为中心呈现180度夹角。V型180度的震动在对向汽缸间并无法抵销，若无8汽缸以上的偶数汽缸则会产生激烈的震动。
