Un moteur Stirling est une sorte de moteur thermique qui convertit la chaleur en énergie mécanique utile par le mouvement d'un piston dans un cylindre à l'intérieur du moteur. Contrairement aux autres moteurs thermiques courants, tels que le moteur à combustion interne utilisé dans les voitures et le moteur à vapeur utilisé dans les chemins de fer, il réutilise le même gaz pour chaque course du piston, de sorte qu'il n'y a pas d'échappement bruyant. Le même gaz est chauffé et refroidi de manière répétée dans le cylindre du moteur.
Pour fonctionner, elle a besoin d'un apport de chaleur pour chauffer ses parties chaudes. Celle-ci peut provenir d'un feu, mais aussi des rayons du soleil, de roches chaudes à proximité d'un volcan ou de l'énergie nucléaire. Il possède également des parties froides qui refroidissent le gaz à l'intérieur et qui sont maintenues froides par un courant d'air ou d'eau qui les recouvre.
Il a été inventé par un ministre écossais, le révérend Dr Robert Stirling, en 1816.