Двигун Стірлінга – це поршневий двигун із зовнішнім підведенням теплоти, в якому робоче тіло перебуває у замкненому контурі і під час роботи двигуна не змінюється.

Ідеальний термодинамічний цикл Стірлінга має термічний ККД, що дорівнює ККД теоретичного циклу Карно. Але фактично забезпечити високий ККД двигуна Стірлінга можливо тільки за наявності ефективного регенератора. Питома потужність двигуна Стірлінга (потужність на одиницю робочого об’єму) відповідає потужності дизеля.

Зрештою, зупинимось на будові і принципі роботи двигуна Стірлінга. Однією з можливих його конструкцій є розташування його циліндрів під кутом 90° У кожному циліндрі переміщується поршень: у гарячому – робочий, в холодному - витискувач. Поршні з’єднано із кривошипом колінчастого валу шатунами. Гаряча порожнина сполучається з холодною через регенератор і охолоджувач. Регенератор є тепловим акумулятором, призначеним для запобігання втратам теплоти. Він сприймає теплоту робочого тіла при перетіканні з гарячої порожнини в холодну і віддає її при зворотному перетіканні робочого тіла. Матеріал регенератора повинен мати високу теплоємність та низьку теплопровідність, щоб уникнути передачі теплоти до охолоджувача. Охолоджувач сприймає основну частину теплоти, яка відводиться від двигуна, що зумовлено замкненим циклом двигуна Стірлінга. Порівняно з дизелем, у систему охолодження двигуна Стірлінга відводиться вдвічі більше теплоти, тому й продуктивність системи охолодження має бути вдвічі вищою.

Двигуни Стрілінга мають вагомі переваги порівняно з двигунами внутрішнього згорання, такі як:

1. незначна витрата мастильних матеріалів;
2. дуже низькі викиди основних шкідливих речовин, на порядок нижчі за ДВЗ, завдяки сталому згоранню палива у сприятливих умовах;
3. незначна шумність двигуна Стіргінга, що пояснюється відсутністю механізму газорозподілу, а також плавним неперервним процесом згорання, на відміну від вибухоподібного згорання в циліндрах ДВЗ;
4. невеликий обсяг технічного обслуговування;
5. а також абсолютна різнопаливність двигуна Стірлінга.