المحرك الحراري هو جهاز نظري أو عملي يقوم بتحويل الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي. يسمى الخرج الميكانيكي بالعمل، والطاقة الحرارية المُدخلة بالحرارة. تعمل المحركات الميكانيكية فيدورات حرارية خاصة ، كما يمكن أن تكون هذه المحركات مفتوحة على الهواء مثلا أو الماء ، أو مغلقة (معزولة). (دورة مفتوحة أو مغلقة).
في الهندسة والديناميكية الحرارية يقوم المحرك الحراري بتحويلالطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي عن طريق استغلال التدرج فيالحرارة بين مصدر ساخن وحوض بارد (مثل الهواء أو مجرى مائي كالنهر).
تنتقل الحرارة من المصدر، مروراً بالوسط العامل (غاز أو سائل مثل الماء والبخار) في المحرك ، إلى الجو الخارجي ذو حرارة منخفضة (إخراج العادم). وأثناء هذه العملية يتحول جزء من الحرارة المكتسبة في النظام إلى شغل عن طريق استغلال خصائص المادة العاملة (عادة ما تكون غازية أو سائلة).