Desde el comienzo de la historia de la humanidad, el hombre ha utilizado combustibles como fuente de energía. Los hombres prehistóricos descubrieron la posiblidad de quemar madera para obtener calor. Mucho más tarde se comenzó a utilizar el carbón y más tarde los derivados del petróleo.
Las primeras máquinas dotadas de motor, como la máquina de vapor de James Watt desarrollada en el siglo XVIII, consumían agua y madera para liberar calor y con él generar movimiento. Posteriormente estas máquinas comenzaron a quemar carbón. En la actualidad prácticamente estamos asistiendo a la desaparición de las últimas locomotoras diesel, sustituidas por en la mayor parte de los casos por locomotoras eléctricas e incluso llegando a las más modernas y futuristas que se desplazan sobre campos magnéticos.
Todos estos motores térmicos utilizan la energía química almacenada en los combustibles y la transforman en energía mecánica. Esta energía mecánica puede tener las más variadas apliaciones, llegando incluso a poder utilizarse para generar (o más bien transformarse) energía eléctrica.
Según donde y como se realice la combustión, estas máquinas se clasifican en: