เครื่องยนต์สันดาปภายใน (อังกฤษ: internal combustion engine) เป็นเครื่องยนต์ซึ่งการสันดาปของเชื้อเพลิง (มักเป็นเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์) เกิดขึ้นกับตัวออกซิไดซ์ (มักเป็นอากาศ) ในห้องเผาไหม้ ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน การขยายตัวของแก๊สอุณหภูมิและความดันสูงเกิดขึ้นจากการสันดาปทำให้เกิดแรงโดยตรงแก่บางส่วนประกอบของเครื่องยนต์ แรงนี้ตามแบบนำไปใช้กับลูกสูบ ใบพัดเทอร์ไบน์ หรือหัวฉีด แรงนี้เคลื่อนส่วนประกอบไประยะหนึ่ง โดยการเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานกลที่มีประโยชน์