Un motor de combustión interna (motor ICE o IC) es un motor térmico en el que la combustión de un combustible ocurre con un oxidante (generalmente aire) en una cámara de combustión que es una parte integral del circuito de flujo del fluido de trabajo. En un motor de combustión interna, la expansión de los gases de alta temperatura y alta presión producidos por la combustión aplica fuerza directa a algún componente del motor. La fuerza se aplica típicamente a pistones (motor de pistón), palas de turbina (turbina de gas), un rotor (motor Wankel) o una boquilla (motor a reacción). Esta fuerza mueve el componente a lo largo de una distancia, transformando la energía química en energía cinética que se utiliza para propulsar, mover o accionar lo que sea que esté conectado al motor. Esto reemplazó al motor de combustión externa para aplicaciones donde el peso o el tamaño de un motor eran más importantes. El primer motor de combustión interna comercialmente exitoso fue creado por tienne Lenoir alrededor de 1860 y el primer motor de combustión interna moderno fue creado en 1876 por Nicolaus Otto (ver motor Otto).

El término motor de combustión interna generalmente se refiere a un motor en el que la combustión es intermitente, como los motores de pistón de dos tiempos y cuatro tiempos más familiares, junto con variantes, como el motor de pistón de seis tiempos y el motor rotativo Wankel. Una segunda clase de motores de combustión interna utiliza combustión continua: turbinas de gas, motores a reacción y la mayoría de los motores de cohetes, cada uno de los cuales son motores de combustión interna según el mismo principio que se describió anteriormente. Las armas de fuego también son una forma de motor de combustión interna, aunque de un tipo tan especializado que comúnmente se las trata como una categoría separada, junto con armamento como morteros y cañones antiaéreos.

Por el contrario, en los motores de combustión externa, como los motores de vapor o Stirling, la energía se entrega a un fluido de trabajo que no consiste en productos de combustión, ni está mezclado con ellos ni está contaminado por ellos. Los fluidos de trabajo para motores de combustión externa incluyen aire, agua caliente, agua a presión o incluso sodio líquido, calentado en una caldera.

Si bien hay muchas aplicaciones estacionarias, la mayoría de los ICE se utilizan en aplicaciones móviles y son la principal fuente de alimentación para vehículos como automóviles, aviones y barcos.

Los ICE generalmente funcionan con combustibles fósiles como el gas natural o productos derivados del petróleo como la gasolina, el combustible diesel o el fuel oil. Los combustibles renovables como el biodiésel se utilizan en motores de encendido por compresión (CI) y el bioetanol o ETBE (etil terc-butil éter) producido a partir de bioetanol en motores de encendido por chispa (SI). Ya en 1900, el inventor del motor diésel, Rudolf Diesel, utilizaba aceite de cacahuete para hacer funcionar sus motores. Los combustibles renovables se mezclan comúnmente con combustibles fósiles. El hidrógeno, que rara vez se usa, se puede obtener de combustibles fósiles o de energías renovables.

Samuel Morey (23 de octubre de 1762 - 17 de abril de 1843) fue un inventor estadounidense, que trabajó en los primeros motores de combustión interna y fue un pionero en los barcos de vapor que acumuló un total de 20 patentes.