ハーレーダビッドソンが製造するバイクの大きな特徴として700㏄を超える2気筒エンジンが搭載されているという点が挙げられます。バイクのエンジンには単気筒や2気筒、4気筒などが存在します。珍しいものでは3気筒や6気筒などもありますが、気筒数が大きいほど振動は少なくなります。同じ排気量でも気筒数の少ない単気筒や2気筒は、1気筒あたりのピストンも大きくなり、ストロークも長くなることから振動が増加します。振動が増加するとボルトが緩みやすくなり、各部の故障の原因となるので、単気筒や2気筒のバイクに乗る場合には特に乗車前の点検や定期的なメンテナンスが必要です。

ハーレーダビッドソンの多くのバイクには空冷2気筒OHVエンジンが搭載されています。2気筒はそれぞれ45度の角度に配置されV字型を形成するのが特徴です。またOHVとはオーバーヘッドバルブの略称で、エンジンの排気バルブと吸気バルブを駆動します。OHVは比較的古い技術ですが、ハーレーダビッドソンはこのタイプのバルブ駆動システムにこだわりを持っています。

また2気筒OHVだからこそ、ハーレーダビッドソン特有の加速感に優れた乗り味を生み出すことができます。同社のバイクは独特のスタイルと乗り味で広く支持されています。一方エンジンの構造から振動が多いためバッテリーの構造も振動に耐える設計がなされています。同社純正のバッテリーは高価ですが、AGMテクノロジーにより長寿命・高品質です。より安価で同じ機能を有する社外品も市販されており、予算に合わせてカスタムすることもできます。