往复活塞式内燃机的燃烧过程是间歇进行的，受热零件冷却方便，便于提高循环的最高温度和压力，故热效率较高。燃气轮机是连续供气，可以作得轻小。复合式发动机就是将两者的优点结合起来，其功率可以全部由活塞式内燃机输出，也可以由燃气透平输出。1905年，瑞士的A.比希就提出了柴油机-压气机-涡轮（即透平）复合装置的方案，并在1911～1914年间进行了样机试验。但是，经过几十年的研究，除废气涡轮增压柴油机已获得广泛应用外，其他各类复合式发动机仅在特定的使用场合得到有限的发展。复合方案可按活塞式内燃机、压气机和燃气透平之间的联系方式分类（见图1）。
燃气联系的复合式发动机即通常的废气涡轮增压内燃机（图1中a）。这时燃气透平的功率完全用于驱动压气机。它的优点是结构简单紧凑，燃气透平效率较高。缺点是冷起动性、低负荷性能、加速性能均较差（见内燃机增压、废气涡轮增压）。
