除了纯电动机外，当今的绝大多数动力装置都属于热机，即需要消耗化石燃料如石油、煤炭、天然气等，通过燃烧产生高压气体，然后将其释放至低压状态以完成功能输出。传统的柴油机和汽油机都通过一系列步骤，包括进气、压缩、燃烧和排气来运作，而涡轮喷气发动机却将这四个阶段合并到一起进行。涡轮喷气发动机的工作原理部分来自古代的发明，类似于旋转木马的工作方式。现代涡轮喷气发动机的实际应用可以追溯到20世纪30年代和40年代，但实用化的涡轮喷气发动机直到二战结束后才开始用于喷气式战斗机和巡航导弹。现代涡轮喷气发动机通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。战斗机的发动机还包括加力燃烧室在涡轮和尾喷管之间。由于涡轮喷气发动机具有出色的流线型外形和强大的动力，因此特别适合安装在现代飞行器上。
飞机或使用涡轮机的巡航导弹首先通过进气道将空气引入发动机。在飞机或导弹的高速飞行中，进气道中的气流被看作是反向流动的。由于飞机和导弹的速度会不断变化，而压气机只能适应一定范围的流速，所以进气道必须通过可调节的管道将气流速度调整到适当的范围。在超音速飞行时，必须将进气道前和内部的气流速度减至亚音速，以避免压缩机叶片端部的气流超过音速而引发激波颤振。目前，有多种方法可以将超音速气流减速到亚音速，包括特殊的进气道形状、进气道调节锥和内部的扰流板，以及现代流行的鼓包进气道调节措施等。在这个减速过程中，气流的内部压力也大大增加，甚至超过多级压缩机的增压效果。因此，一旦进气道前的相对流速超过2.2马赫，就不再需要进行额外的人工压缩，而是可以直接在这种高压气流中点燃燃料以产生功率，这种发动机称为冲压喷气发动机，而不再是传统的涡轮喷气发动机或涡轮扇发动机。
飞机的发动机中，压气机主要用于提高气流的内部压力，气流在通过压气机时，工作叶片对气流执行功，使气流的压力和温度升高。在亚音速飞行时，压气机是气流增压的主要装置，风扇和压气机的动力来自燃料在燃烧室燃烧后向后方喷射产生的推力。涡轮和加力燃烧室都有多个级别的叶片。高压涡轮和前高压压气机通过共轴连接，低压涡轮和前低压压气机也通过共轴相互连接。这样一来，只要有燃料不断燃烧，涡轮喷气发动机就可以持续工作。在耐久性试验中，这种连续工作甚至可持续数百小时。然而，涡轮后高压高温燃气产生的反推力就是正常的推力。如果需要更大的瞬时推力，就需要直接向涡轮后面的空间喷射燃料。由于涡轮后的燃气温度仍然在400摄氏度以上，可以直接点燃这些燃料以产生更大的膨胀推力，这被称为加力燃烧器。不过加力燃烧器燃料消耗较快，成本较高，因此大多数仅在*用军**战斗机上使用；当代的民用大型客机则几乎不再使用后燃器。在大型民用飞机发动机中，70%的推力实际上来自风扇。大风扇是由最后的燃气涡轮同轴驱动的。风扇外圈产生的气流不再进入主发动机内的涡轮，而是直接反向做功。大风扇吹出的冷气流包裹着从内涵道排出的热气流，从而减少噪音同时减小红外特征。而*用军**涡扇发动机也有前面的风扇，但风扇的外围气流不如大型民用涡扇多，大部分气流仍进入内涵道中被压缩和加热。由于涡扇发动机内的气流温度和速度都相对较高，大多数涡扇发动机不需要调整喷嘴的大小。比较老式的喷气发动机通常是不可调整的。
