Mesin pembakaran internal adalah sejenis mesin bertenaga. Ini adalah mesin panas yang membakar bahan bakar di dalam mesin dan secara langsung mengubah energi panas yang dipancarkannya menjadi tenaga.
Dalam arti luas, mesin pembakaran internal tidak hanya mencakup mesin pembakaran internal piston reciprocating, mesin piston putar, dan mesin piston bebas, tetapi juga mesin jet jenis baling-baling putar, tetapi mesin pembakaran internal umumnya mengacu pada mesin pembakaran internal piston.
Mesin pembakaran internal tipe piston reciprocating adalah yang paling umum. Mesin pembakaran internal tipe piston mencampur bahan bakar dan udara dan membakarnya di dalam silindernya. Panas yang dilepaskan membuat silinder menghasilkan gas bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi. Ekspansi gas mendorong piston untuk melakukan pekerjaan, dan kemudian pekerjaan mekanis dikeluarkan melalui mekanisme batang penghubung engkol atau mekanisme lain untuk menggerakkan mesin yang digerakkan untuk bekerja.
Yang umum adalah mesin diesel dan mesin bensin, yang mengubah energi internal menjadi energi mekanik dan mengubah energi internal melalui pekerjaan.