傳統的熱機基本原理是經由熱機中介質的膨脹收縮，把能量由熱的流動中擷取能轉換成機械能的部分來使用。但是這樣的熱流動跟機械能的轉換其實發生在更多地方，不是只有像引擎那樣的設計才能做到。其中有一類的運動是因為不均勻加熱而讓物體表面產生流體的運動，當這樣的效應以微觀層次來看的時候，只有一個粒子放在流體裡，溫度梯度讓小粒子開始跟表面的流體有相對堆進，就會看到所謂的熱泳動現象－粒子會在溫度梯度中運動 －這個過程同樣是由熱流來產生機械能。

荷蘭物理學家利用矽壓阻材料［piezoresistive silicon］設計了超小的熱引擎，可能應用於鐘錶機構或機械感應器。