斯特林发动机是外燃机，外燃系统与加热器是其重要组成部分，外燃系统将燃料的化学能高效的传递给加热器，加热器把热量传递给工质，工质膨胀推动活塞做功。

外燃机的燃烧系统与加热器的结构有多种多样，但基本组成相同，下面是一个燃烧系统与加热器的结构示意图，在该剖面图中看到主要由燃烧室、燃烧器、空气预热器、加热器等部分组成，一般来说进入燃烧室的空气是用鼓风机输入，这里图中就不表示了

燃烧室是燃烧火焰的空间；燃烧器是将燃料（燃气或燃油）与空气充分混合进行燃烧，燃烧火焰喷向燃烧室，在燃烧室周围是加热器的U形管。在这个模型中加热器由密集排成一圈的U形管组成，U形管一头直接通到热气缸，另一头接到通往回热器的管道。一圈U形管的中部是燃烧室，燃料通过燃烧器与空气混合在燃烧室燃烧，高温燃气流过U形管加热管内的工质。

进入燃烧室的空气先进行预热可以减少燃料的消耗，这个功能由预热器完成。燃烧室排出的废气温度依然很高，废气通过预热器时把热量传给预热器，空气进入预热器后温度会上升很多。预热器可以是管式结构、分层板式结构等。图中蓝色箭头线是进入空气的流动路径，红色箭头线是燃烧产生的高温空气体的流动路径 。

请观看外燃系统动画。

以上介绍的是用燃料产生热量的外燃系统，目前采用太阳能为斯特林发动机提供热量使斯特林发动机有了广泛应用前途，有关内容见“聚光太阳能热利用”栏目。