El funcionamiento de un refrigerador o máquina frigorífica es el opuesto al de una máquina térmica; este proceso es no espontáneo y se efectúa gracias a que se le suministra trabajo mecánico al sistema con la finalidad de disminuir la temperatura de un espacio térmicamente aislado, mediante la extracción de calor, que es enviado al exterior el cual se encuentra a mayor temperatura.

La fracción de entrada de calor que se convierte en la salida de trabajo neto, es una medida de rendimiento de una máquina térmica que se denomina eficiencia térmica o simplemente eficiencia de una máquina térmica.

Los motores de reacción son otro tipo de máquinas térmicas. Abarcan principalmente a turborreactores y cohetes. Los dos tienen como base de funcionamiento la tercera ley de Newton de acción y reacción.