燃料先在内燃机的气缸中燃烧产生高温高压气体，气体膨胀对外输出的动力被转换成电。内燃机排出350～450℃的烟气，用于供热或制冷。内燃机的排烟温度较低，一般不用于生产蒸汽，主要与烟气型吸收式机组配套使用，或用于生产热水来驱动热水型制冷/热泵系统。采用烟气型制冷/热泵机组时，为了改善制冷系统的节能性能并增强联产系统的负荷应变能力，通常在烟气型机组中增设补燃设备。为了改善能源利用效果，也可以考虑在烟气型机组的尾部增加一级换热器，回收170℃以下的热量用于生产热水。此外，为了使内燃机可以正常连续工作，需要用缸套水对内燃机的内部部件进行循环冷却。缸套水的出口温度通常不高于90℃，随缸套水排出的余热量占输入燃料能量的30%～40%。这部分余热温度较低，但完全可用于直接供热，也可用于驱动吸收式除湿设备或单效吸收式制冷机组。

内燃机的发电效率较高，内燃机联产系统的电输出比例较高，冷电比（或热电比）通常为1.0～1.5。由于双效吸收式制冷系统对驱动热源温度的要求比直接供热高，故内燃机系统侧重于供热。此外，内燃机的燃烧温度较高，氮氧化物排放比燃气轮机多，故其应用场合需要考虑环保要求。