Ein Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschine, bei dem sich das Arbeitsgas anders als bei den meisten Verbrennungsmotoren in einem abgeschlossenen Raum befindet und somit nicht ständig ausgewechselt wird. Gegenüber den heute dominierenden Arten von Verbrennungsmotoren wie Ottomotoren und Dieselmotoren mit innerer Verbrennung haben Stirlingmotoren wichtige Vorteile, wie z.B. das Potenzial zur Nutzung unterschiedlicher Wärmequellen.
Die einfachste Variante eines Stirlingmotors ist ein Hubkolbenmotor mit einem nach außen abgeschlossenen Arbeitszylinder, bei dem das Volumen eines Arbeitsgases durch einen sich periodisch nach oben und unten bewegenden Kolben ständig verkleinert und wieder vergrößert wird. Bei der Expansion des Gases, leistet dieses Arbeit am Kolben, trägt also zur Antriebsleistung bei. Die spätere Kompression des Gases erfordert wieder mechanische Energie, die dem Kolben zugeführt werden muss. Um diese Kompressionsarbeit möglichst klein zu halten, hält man die Temperatur des Arbeitsgases in der Kompressionsphase über eine Kühlung so tief wie möglich, dadurch hat das Gas einen geringeren Druck. In der Expansionsphase erhöht man die Temperatur so weit wie möglich durch Wärmezufuhr von außen (mittels Wärmeleitung).