Maszyna cieplna – zespół urządzeń energetycznych realizujący zamknięty cykl przemian (obieg termodynamiczny), w wyniku których następuje wymiana energii między układem mechanicznym a dwoma zbiornikami ciepła o różnych temperaturach.
Klasyfikacja thumb|Schemat energetyczny silnika cieplnego
Silnik cieplny Silnik cieplny to urządzenie, które zamienia energię termiczną (cieplną) w energię mechaniczną (praca) lub elektryczną.
Pompa ciepła thumb|Schemat sprężarkowej pompy ciepła: 1) skraplacz, 2) zawór dławiący (lub kapilara), 3) parownik, 4) sprężarka. Pompa ciepła to urządzenie, które ogrzewa obszar o temperaturze wyższej poprzez podnoszenie ciepła z obszaru o niższej temperaturze do tego obszaru.
Chłodziarka Chłodziarka to urządzenie, którego celem jest obniżenie temperatury jakiegoś ciała do temperatury niższej od temperatury otoczenia.
Cieplne maszyny przepływowe Maszynami cieplnymi są także maszyny przepływowe o przepływie ciągłym (maszyny wirnikowe) lub okresowym (maszyny tłokowe), jeżeli wewnątrz maszyny występuje istotna zmiana temperatury czynnika roboczego. Przykładami maszyn przepływowych są: sprężarki przepływowe i turbiny.