Теплови́й двигу́н — машина для перетворення теплової енергії в механічну роботу. Кожен тепловий двигун складається з нагрівника, робочого тіла і холодильника.Нагрівник має температуру Т₁ і передає робочому тілу кількість теплоти Q₁. Робоче тіло виконує механічну роботу А і віддає охолоджувачеві, що має температуру Т₂, кількість теплоти Q₂. далі робоче тіло повертається до початкового стану.

Парова́ маши́на — тепловий поршневий двигун зовнішнього згоряння, в якому потенціальна енергія водяної пари, котра надходить під тиском з парового котла, перетворюється в механічну роботу при зворотно-поступальному русі поршня, який через механічні ланки надає обертального руху вихідному валу. У ширшому розумінні, парова машина — всякий тепловий двигун, який перетворює енергію пари в механічну робот.

Двигу́н вну́трішнього згоря́ння — тип двигуна, теплова машина, в якій хімічна енергія палива, що згоряє в робочій зоні, перетворюється на механічну роботу. ККД = 10-42%.

Нарівні з електричним двигуном двигун внутрішнього згоряння є одним із найпоширеніших типів двигунів. Найчастіше він використовується у транспортних засобах: автомобілях, мотоциклах, поїздах, авіації, водному транспорті тощо. Двигуни внутрішнього згоряння застосовуються також в автономних електричних генераторах для виробництва електроенергії.

Назва двигуна внутрішнього згоряння пов'язана з тим, що, на відміну від парової машини, горіння відбувається в закритій камері, в яку спеціально сконструйованими системами подається рідке або газоподібне паливо та повітря, кисень у складі якого, виконує роль окисника. Гарячі гази, що утворюються при згорянні палива, створюють значний тиск, енергія якого перетворюється у механічну роботу.

Реакти́вний двигу́н — двигун-рушій, що створює реактивний рух внаслідок швидкого витікання робочого тіла із сопла, найчастіше робочим тілом є гарячі гази, що утворюються внаслідок спалювання палива у камерах згоряння. Бувають турбореактивні, пульсаційні (безкомпресорні), прямоточні (ефективно працюють лише за надзвукових швидкостей) та ракетні двигуни. Реактивний двигун не може працювати без кисню,який надходить з повітрязабірника.

Щодня ми маємо справу з двигунами, що приводять в рух автомобілі, кораблі, виробничу техніку, залізничні локомотиви і літаки. Саме поява і широке використання теплових машин швидко просунуло вперед промисловість. Екологічна проблема використання теплових машин полягає в тому, що викиди теплової енергії неминуче ведуть до нагрівання навколишніх предметів, в тому числі атмосфери. Вчені давно б'ються над проблемою танення льодовиків і підвищення рівня Світового океану, вважаючи основним фактором впливу діяльність людини. Зміни в природі приведуть до зміни умов нашого життя, але не дивлячись на це з кожним роком споживання енергії збільшується.

Вихлопний газ (газ, що виходить із вихлопних труб механічного транспортного засобу) — відпрацьоване в тепловому двигуні робоче тіло. Є продуктами окислення і неповного згоряння вуглеводневого чи інших видів палива. Вихлопні гази містять певну кількість (залежно від палива, типу двигуна та його технічного стану) токсичних і шкідливих компонентів. Викиди вихлопних газів — основна причина перевищення гранично допустимих концентрацій токсичних речовин і канцерогенів в атмосфері великих міст (ососбливо в Лондоні), утворення смогів, які є частою причиною отруєння в замкненому просторі.

Кількість забруднювальних речовин, що виділяються в атмосферу з вихлопними газами, визначається складом і об'ємами їх викидів.