Sisepõlemismootor on soojusmootor, mis toodab soojusenergiat kütuse põletamisel. Seejärel muudab see selle energia mehaaniliseks tööks või reaktsiooniefektiks.

Sisepõlemismootori mõiste all mõistetakse tavaliselt kolb-sisepõlemismootorit, kuid see on vale, kuna sisepõlemismootor ei pea alati olema ainult kolb-sisepõlemismootor.