汽車發動機是一種將其他形式的能量轉化爲機械能的裝置，是汽車的心臟，決定着汽車的動力性、經濟性、穩定性和環保性。
汽車發動機的類型取決於其動力來源，包括汽油發動機、柴油發動機、電動汽車電動機以及混合動力發動機等。常見的汽油機和柴油機都屬於往復活塞式內燃機，它們將燃料的化學能轉化爲活塞運動的機械能並對外輸出動力。汽油機通常具有較高的轉速、較小的質量、較低的噪音、容易啓動以及較低的製造成本，而柴油機則以其較大的壓縮比、較高的熱效率以及優於汽油機的經濟性能和排放性能而著稱。
渦輪增壓發動機通過增壓器增加進氣量，提高燃燒效率，從而增加發動機的輸出功率。與之相對的是自然吸氣發動機，它依賴大氣壓力將空氣壓入燃燒室。
發動機的工作原理主要涉及四個衝程：進氣、壓縮、燃燒和排氣。在此過程中，燃料（如汽油或柴油）與空氣混合，在密封的汽缸內燃燒，產生的高溫高壓氣體推動活塞運動，從而轉化爲機械能。