熱機的工作原理是氣缸蓋中有進氣道和排氣道，內裝進、排氣門。新鮮充量經空氣濾清器、進氣管、進氣道和進氣門充入氣缸。膨脹後的燃氣經排氣門、排氣道和排氣管，最後經排氣消聲器排入大氣。進、排氣門的開啟和關閉是由凸輪軸上的進、排氣凸輪，通過挺柱、推杆、搖臂和氣門彈簧等傳動件分別加以控制的，這一套機件稱為內燃機配氣機構。
熱機是指各種利用內能做功的機械。是將燃料的化學能轉化成內能再轉化成機械能的機器動力機械的一類，如蒸汽機、汽輪機、燃氣輪機、內燃機、噴氣發動機。熱機通常以氣體作為工質，利用氣體受熱膨脹對外做功。熱能的來源主要有燃料燃燒產生的熱能、原子能、太陽能和地熱等。
熱機在人類生活中發揮着重要的作用。現代化的交通運輸工具都靠它提供動力。熱機的應用和發展推動了社會的快速發展，也不可避免地損失部分能量，並對環境造成一定程度的污染。熱機是利用內能來做功的機器。
