研究热能与机械能相互转化以及如何将热能合理地应用于生产和生活的综合性学科。以工程热力学、传热学和燃烧学为理论基础。主要研究锅炉、汽轮机、内燃机、燃气轮机、压气机和制冷设备等的工作原理和结构，核反应堆释放的热能、太阳能以及地下热的利用等。