Stroj, v ktorom dochádza k premene tepelnej energie pracovnej látky na mechanickú prácu. Príkladom tepelného motora je spaľovací motor, v ktorom sa periodicky premieňa teplo získavané spaľovaním benzínu alebo motorovej nafty na pohybovú energiu vozidla. Iným príkladom môže byť tepelná turbína.