Två grundprinciper dominerar. I slutna varmluftsmaskiner finns en innestängd luftmängd som växelvis värms och kyls. De uppkomna tryckvariationerna utnyttjas för att via en kolv- och vevmekanism uträtta ett nyttigt arbete. I öppna varmluftsmaskiner sugs friskluft in, komprimeras, upphettas i en värmeväxlare eller i en brännkammare där bränsle tillförs