機械外部で発生した熱を動力に変換するエンジン。一般的には蒸気機関ないし蒸気タービン、およびスターリングエンジンの総称を指す。変換効率を維持したまま小型軽量化するのが困難なため、車両や航空機には不向き。発熱部を要求に応じて自在に再設計可能なため、原理的に燃料の制限をほとんど受けない。特殊な熱源を利用する場合は外燃機関がほぼ唯一の選択肢である。発電所などの巨大な機関では、燃料から取り出し得る理論上の限界値に近い効率を引き出す事ができる。構造が比較的簡素で、精密機械部品をあまり用いずに済むため長期運用での信頼性に優れる。