En thermodynamique, un moteur thermique est un système qui effectue la conversion de la chaleur ou de l'énergie thermique au travail mécanique.
Dans les domaines de l'ingénierie et de la thermodynamique, un moteur thermique convertit l'énergie thermique en travail mécanique en utilisant la différence de température entre une "source" chaude et un "puits" froid.