Un moteur à combustion interne est une machine thermique où l'énergie thermique dégagée par la combustion est transformée en énergie motrice mécanique directement à l'intérieur du moteur, en opposition au moteur à combustion externe où l'énergie est transportée par un fluide caloporteur à l'extérieur de celle-ci, comme dans un ensemble chaudière, turbine à vapeur ou moteur Stirling.
Il existe deux grands types de moteurs à combustion interne :
Les moteurs fournissant un couple sur un arbre
Article détaillé : Architecture des moteurs à pistons.
Les moteurs à réaction
Article détaillé : Moteur à réaction.
- Aérobies (utilisation de l'oxygène de l'air)
- Anaérobies (utilisation d'un comburant embarqué)