За схемою подачі теплоти до робочого тіла виділяють:
- двигуни зовнішнього згоряння. Вони представлені паровою машиною, паровою та газовою турбінами;
- двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ).
ДВЗ за родом здійснення корисної роботи циклу поділяються на:
- поршневі (роторно-поршневі);
- газотурбінні;
- комбіновані;
- реактивні.
ДВЗ знайшли практичне використання як силові установки у всіх типах транспорту. Так само вони виступають джерелами механічної енергії в сільському господарстві, в будівельній діяльності, в нафтогазовій промисловості.
Крім цього виділяють такі групи теплових двигунів:
- турбіни (парові, газові);
- парові двигуни;
- холодильні машини.