依据汽车发动机故障原因或产生故障的系统分类：
(一)按原因关联分类
1.直接原因
发动机机械零件脏污、磨损、松动等，导致个别气缸工作状态不好，从而造成各气缸做功不平衡，致使发动机出现怠速不稳；
2.间接原因
发动机电控系统出现故障，导致混合气燃烧不良，造成各气缸做功率不平衡，使发动机出现怠速不稳。
(二)按产生故障系统分类
汽车发动机的进气系统、热油系统、点火系统、机械系统等出现故障都可能导致发动机怠速不稳，因此，发动机出现怠速不稳故障时，需要从多个系统进行故障检测和排查。下面按系统来分析引起发动机怠速不稳的原因。
1.燃油系统
首先喷油器的故障，喷油器有滴漏或堵塞现象，使其无法按照ECU的指令进行正常喷油，喷油器的喷油量不均匀、异状不好，造成各气缸可燃混合气燃烧不一致。其次是燃油压力方面故障，因油压过低，致使从喷油器喷出的燃油井化状态不良或者喷出的燃油成线状，严重时只喷出油滴，喷油量减少使混合气过稀；而油压过高，又会造成实际喷油量增加，使混合气过浓。
引起上迷故障的常见原因大致包括：燃油滤清器堵塞；燃油泵滤网堵塞；燃油泵的泵油能力不足；燃油泵安全阀弹簧弹力过小；进油管变形；燃油压力调节器有故障；回油管压瘪堵塞。
2.点火系统
目前的汽车几乎都将点火模块与点火线圈做成一体，有的采用双点火线圈或者直接点火。点火模块或点火线圈有故障主要表现为高压火花弱或火花塞不点火。
常见原因有：无点火触发信号；点火模块供电或接地线的连接处松动导致接触不良；初级线圈或次级线圈有故障等。
火花塞、高压线故障也导致火花能，下降甚至失火。常见的原因有：火花塞间除不正确；火花塞电极烧蚀或报坏；火花塞电极有积碳；火花塞磁绝缘磁有裂纹；高压线电阻过大；高压线绝缘外皮或插头漏电。
3.点火提前角失准
由于控制单元发出错误指令，使点火提前角不正确，或造成点火提前角大范围波动。
常见原因有：空气流量计或进气压力信号故障；霍尔传感器故障；冷却液温度传感器故障；进气温度传感器故障；爆震传感器故障；以及以上传感器的线路有断路、短路、接地故障；发动机控制单元故障或接触不良等。
4.机械系统
配气机构的原因：配气机构故障导致个别气缸的功率下降过多，从而使各气缸功率不平衡。
常见原因有：正时皮带安装位置错误，使各缸气门的开闭时间发生变化，导致配气相位失准，各气缸燃烧不正常。凸轮轴的凸轮磨损，各缸凸轮的磨损不一致导致各气缸进入空气不一致。气门工作面与气门座圈积碳过多，气门卡住或烧蚀，气门密封不严，气门推杆磨损或弯曲，气门弹簧折断等使各气缸压缩压力不一致。这些故障都会使个别气缸功率下降过多，从而使各气缸功率不平衡，造成怠速不稳。
5.进气系统
当不该进入的空气、汽油蒸汽、废气进入到进气管，造成混合气过浓或过稀，使发动机燃烧不正常。当漏气位置只影响个别气缸时，发动机会出现较剧烈的抖动，此故障对冷车怠速影响更大。
常见故障部位有：进气总管密封不严或胶管破裂；进气歧管衬垫漏气；火花塞松动；喷油器O型密封圈漏气；真空管脱落、破裂：曲轴箱强制通风阀开度大；活性碳罐阀常开；废气再循环阀关闭不严等。同时还包括电气控制部分引起的进气故障，例如节气门电机损坏或发卡；怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀损坏或发卡等。
