光学发动机（opticalengine）又成为可视化发动机或者透明发动机(transparentengine),一般活塞和缸套采用透明石英，然后用激光透过可视化窗口（活塞或者缸套）激发缸内的混合气或者燃气，再采用高速摄像机拍摄缸内的情况。光学发动机主要是用于研究汽油缸内直喷发动机和柴油发动机，研究缸内的喷雾情况，混合气的形成状况以及燃烧情况。
国外主机厂以及研究机构，例如FORD,AVL等等很早以前都有了，其中以莲花LOTUS的单缸光学发动机最有名，转速可以达到5000rpm以上，当然LOTUS能做这么这么好一个很重要的原因是采用二阶平衡，平衡了往复惯性力，解决震动问题，国内基本上只有天大，清华有光学发动机而且缸套仅采用很短一段透明石英甚至没有，所以相比之下国内还是相当落后的。
