En extern förbränningsmotor är en kolvmotor där förbränningen sker utanför cylindrarna. Ett tidigt exempel är ångmaskinen, som vanligtvis brände kol utanför motorn för att förvandla vatten till ånga. Stirlingmotorn är en extern förbränningsmotor som använder en arbetsvätska för att flytta kolvar i cylindrar. I en förbränningsmotor, å andra sidan, förbränns ett bränsle inuti motorcylindrarna. Även om ångmotorer till stor del har bytts ut, har Stirlingmotorer många potentiella tillämpningar.
Även om förbränningsgaser inte kommer in i cylindrarna i en extern förbränningsmotor, måste de vara i termisk kontakt med motorn för att den ska fungera. I en ångmaskin överförs värmen från förbränning av kol till vatten genom en pannas väggar. Denna värme förvandlar vatten till ånga, som leds in i motorns cylindrar. Vid lämplig tidpunkt trycker ångan på en kolv som vrider en vevaxel. På så sätt omvandlar en ångmaskin den kemiska energin som lagras i kol till den mekaniska energin hos en roterande vevaxel.
Stirlingmotorn liknar ångmaskinen, förutom att den använder en permanent gas istället för engångsånga för att trycka kolvar. Det fungerar genom att utbyta värme på olika platser i sina cylindrar. Värme passerar genom en cylindervägg och värmer upp arbetsgasen, som tenderar att trycka på kolven för att skapa kraft. När en kolv behöver flyttas tillbaka till sitt ursprungliga läge låter en värmeväxlare den intilliggande gasen svalna.
Den externa förbränningsmotorn har haft en mängd olika tillämpningar under de senaste två århundradena. Ångkraft användes flitigt i fabriker såväl som på fartyg och tåg under den industriella revolutionen, och ersatte till stor del vattenhjul och djurmuskler som energikällor. Medan ångmotorer så småningom övertogs av förbränningsmotorer, förblev de den primära kraftkällan in på 20-talet.
Stirlingmotorn har använts ännu mer flexibelt. Genom att omvandla rotationsenergi till el kan den dra nytta av en värmekälla för kraftvärmeproduktion. Den kan också användas omvänt som värmepump – tar in elektrisk energi och pumpar bort värme.
Eftersom Stirlingmotorn bara överför värme, ingen materia, till sina cylindrar, kräver den ingen förbränning för att vara värmekällan. Andra icke-förbränningsformer av värme, såsom kärnkraft, skulle kunna fungera lika bra med den här typen av motorer. Faktum är att det har föreslagits att framtida kärnkraftverk kan inkludera Stirling extern förbränningsmotor för att förenkla designen och öka effektiviteten.