Polttomoottori on
moottori, jossa liikkeen aikaansaamiseen käytetään jonkin palavan aineen (
polttoaineen) moottorin sisällä
palaessa tuottamaa energiaa. Polttomoottorien polttoaineina käytetään yleisesti
bensiiniä ja
dieselöljyä, ja joissain maissa myös
etanolia. Polttoaineina voidaan käyttää myös kaasuja kuten nestekaasua, vetyä, biokaasua, puukaasua tai maakaasua. Palamisen aikana moottorissa muodostuu palamistuotteita, jotka poistuvat moottorista.