Siltumdzinējs ir siltummašīna, kas cikliskos procesos vielas iekšējo enerģiju pārvērš darbā. Tāpat kā jebkura siltummašīna, siltumdzinējs sastāv no sildītāja, darba ķermeņa, dzesētāja. Siltumdzinēja cikls ir tiešs, tā gaitā siltums tiek pārvadīts no sistēmas ar augstāku temperatūru uz sistēmu ar zemāku temperatūru.

Siltumdzinēja darbības shēma: no sildītāja saņemtais siltums daļēji tiek pārveidots darbā, atlikušais siltums tiek atdots dzesētājam

Siltumdzinēja pastrādātais darbs

 ,

kur   ir no sildītāja saņemtā siltuma daudzums,   ir dzesētājam atdotā siltuma daudzums.

Siltuma dzinēja darbību raksturo lietderības koeficients

 ,

kurš vienmēr ir mazāks par 1.