機械の内部で燃料を燃焼させ、その燃焼ガスや空気の熱膨張によって生じる力を動力として取り出す機関。レシプロエンジン、ジェットエンジンやロケットエンジンなど、通常我々が目にするエンジンは大抵これに属している。外気の熱膨張を利用する場合、空気密度の濃い条件、すなわち低空や(着氷や点火不良がない範囲での)低温状態で効率が良くなる性質がある。これは、高密度な空気の方が低密度の空気よりも熱膨張率が高く、大きな力を生み出せるためである。逆に言えば、空気密度の薄い高空や高温での出力は低下する傾向にあり、航空機用エンジンの開発は、この特性との戦いでもあった。