เครื่องยนต์ไอน้ำใช้น้ำเป็นตัวทำงานโดยให้ความร้อนจนน้ำเปลียนสถานะกลายเป็นไอทำให้ปริมาตรเพิ่มขึ้นอย่างมาก จึงทำกำลังได้สูง
       ขณะที่เครื่องยนต์สเตอร์ลิงใช้อากาศเป็น ตัวทำงาน โดยให้ความร้อนแก่อากาศทำให้ปริมาตรขยายตัวเพิ่มขึ้นแต่ไม่มากเท่าไอน้ำจึงทำกำลังได้น้อยกว่า  มีข้อดีคือสามารถใช้แหล่งความร้อนที่อุณหภูมิไม่สูงมากก็สามารถทำงานได้ และมีความปลอดภัยกว่าไม่เสี่ยงต่อการระเบิดเหมือนหม้อต้มไอน้ำ ข้อเสียคือ กำลังงานต่ำ เครื่องต้องมีขนาดใหญ่ถึงให้กำลังเพียงพอ  ต้นแบบของเครื่องจักรสเตอร์ลิงมีมาตั้งแต่สมัยกรีก เป็นเครื่องเปิดประตูวิหารเมื่อผู้สักการะจุดไฟบูชา