Ключевое отличие между тепловой машиной и вечным двигателем заключается в принципах работы:

• Тепловая машина работает на перетоке тепла и требует непрерывного доступа к источникам энергии, поэтому не может существовать вечно. 2 Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система (например, пар в тепловой машине) может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии. 4
• Вечный двигатель — это гипотетическое устройство, которое способно выполнять работу, используя теплоту, при этом не теряя энергии. 2 Однако согласно второму началу термодинамики, невозможно создать машину, извлекающую работу из теплотных колебаний без внешнего источника энергии. 2

Таким образом, тепловая машина требует источника энергии, в то время как вечный двигатель предполагает бесконечное совершение работы без затрат топлива или других энергоресурсов. 3