Тепловые двигатели делятся на два основных типа: внутреннего сгорания и внешнего сгорания. Внутреннее сгорание работает за счет сжигания топлива внутри двигателя, например, в двигателе внутреннего сгорания. Внешнее сгорание предполагает сжигание топлива за пределами двигателя, например, в паровом двигателе. Основные виды тепловых двигателей: паровые двигатели, двигатели внутреннего сгорания (дизельные и бензиновые двигатели), газовые двигатели, турбины, стирлингов двигатель.