Fram- och återgående rörelse hänvisar till varje upprepad rörelse i en rak linje, som inkluderar upp och ner, sida till sida eller in och ut. Denna rörelse kan pumpa vatten, driva maskiner, kyla mat och har många andra användningsområden. Principen med fram- och återgående rörelse driver de flesta förbränningsmotorer.
En motor som drivs med bensin eller diesel kan ge kraft genom att antända bränslet i en luftblandning. Förbränningsenergin tvingar en kolv i en linjär, eller rät linje, rörelse i en cylinder. En kolvstång är ansluten till en drivaxel i ett läge utanför mitten, och kolvrörelsen omvandlas till roterande rörelse som kan driva fordonet. Kolven går fram och tillbaka upp och ner i cylindern och komprimerar upprepade gånger bränslet, överför kraft till drivaxeln och tömmer ut avfallsgasen.
Roterande rörelse kan också användas för att skapa fram- och återgående rörelse. Kuggstångsstyrning i många bilar består av ett cirkulärt kugghjul, eller kugghjul, i linje med en rak växelaxel. När ratten vrids, roterar kugghjulet, flyttar axeln fram och tillbaka och hjulen roterar.
Rörelse kan också vara upp och ner. Ett exempel är en handdriven brunnspump. Pumphandtaget förs upp och ner vilket driver en kolv under marken vid änden av en axel. Varje gång handtaget trycks ned dras kolven upp och skapar ett sug för att dra vatten från brunnen. Elektriskt drivna oljebrunnspumpar använder samma princip, med en roterande elmotor som driver en oscillerande arm som driver pumpen.
Vissa ångmaskiner på 1800-talet var dubbelverkande maskiner som gav kraft åt två håll. En kolv var centrerad i en horisontell cylinder och en axel kopplades ut från kolvens båda sidor till roterande kammar. Ena sidan av kolven trycksattes med ånga medan den andra sidan ventilerades och processen vändes. Axelns fram- och återgående rörelse omvandlades till roterande rörelse som kunde driva maskineri.
Linjär fram- och återgående rörelse kan användas direkt utan att konvertera den till roterande rörelse. Slaghammare och pålförare använder en fram- och återgående kolv som drivs av luft eller ånga. Varje kraftslag på kolven kan användas som energi för att driva fästelement eller sätta grundpålar.
Gaskompressorer kan vara kolvsystem. I dessa system drivs kompressoraxeln av en gas- eller elmotor, vilket får kolvarna att röra sig. Många kylkompressorer och industriella luftkompressorer använder kolvmaskiner eftersom de kan ge större kapacitet för ett givet effektbehov jämfört med en roterande kompressor.
Membranpumpar är fram- och återgående maskiner. En vevstake från drivaxeln är monterad på ena sidan av ett gummi- eller polymermembran, som är en solid packning. Vevstångens fram- och återgående rörelse trycker membranet fram och tillbaka, vilket drar in vätska och släpper ut det. Membranpumpar används vanligtvis för vätskor som innehåller fasta ämnen, såsom lera, eller vissa frätande kemikalier.