内燃机（ICE 或 IC 发动机）是一种热力发动机，其中燃料与氧化剂（通常是空气）在燃烧室中发生燃烧，燃烧室是工作流体流动回路的组成部分。在内燃机中，燃烧产生的高温高压气体的膨胀对发动机的某些部件施加直接的力。该力通常应用于活塞（活塞发动机）、涡轮叶片（燃气轮机）、转子（汪克尔发动机）或喷嘴（喷气发动机）。这种力将组件移动一段距离，将化学能转化为动能，用于推动、移动或为发动机连接的任何物体提供动力。这取代了外燃发动机，用于发动机的重量或尺寸更重要的应用。第一台商业上成功的内燃发动机由 tienne Lenoir 于 1860 年左右创造，第一台现代内燃发动机由 Nicolaus Otto 于 1876 年创造（见奥托发动机）。

内燃机一词通常指的是间歇性燃烧的发动机，例如更熟悉的四冲程和二冲程活塞发动机，以及六冲程活塞发动机和汪克尔转子发动机等变体。第二类内燃机使用连续燃烧：燃气轮机、喷气发动机和大多数火箭发动机，它们中的每一个都是内燃机，其原理与前面描述的相同。火器也是内燃机的一种形式，尽管是一种非常特殊的类型，以至于它们通常与迫击炮和高射炮等武器一起被视为一个单独的类别。

相反，在诸如蒸汽或斯特林发动机的外燃发动机中，能量被传递到不由燃烧产物组成、混合或污染的工作流体。用于外燃发动机的工作流体包括在锅炉中加热的空气、热水、加压水甚至液态钠。

虽然有许多固定应用，但大多数 ICE 用于移动应用，并且是汽车、飞机和船只等车辆的主要电源。

内燃机通常由天然气等化石燃料或汽油、柴油或燃料油等石油产品提供动力。生物柴油等可再生燃料用于压缩点火 (CI) 发动机，生物乙醇或 ETBE（乙基叔丁基醚）用于火花点火 (SI) 发动机中的生物乙醇。早在 1900 年，柴油机的发明者鲁道夫·迪塞尔（Rudolf Diesel）就使用花生油来驱动他的发动机。可再生燃料通常与化石燃料混合。很少使用的氢可以从化石燃料或可再生能源中获得。

塞缪尔·莫雷（Samuel Morey，1762 年 10 月 23 日 - 1843 年 4 月 17 日）是一位美国发明家，从事早期内燃机的研究，是蒸汽船的先驱，累计获得 20 项专利。