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自然吸気エンジン（N/AまたはNAとも略される）は、空気の吸入が大気圧のみに依存し、ターボチャージャーやスーパーチャージャーによる強制吸気を行わない内燃機関である。[ 1 ]
自然吸気エンジンでは、燃焼用空気（ディーゼルエンジンのディーゼルサイクル、またはガソリンエンジンの特定のタイプのオットーサイクル、すなわちガソリン直噴）または空気/燃料混合気（従来のオットーサイクルガソリンエンジン）が、吸気行程中にピストンが下死点に向かって移動する際に発生する部分的な真空に対して作用する大気圧によってエンジンのシリンダーに吸い込まれます。吸気マニホールドを含むエンジンの吸気経路には固有の制限があるため、空気が吸い込まれる際にわずかな圧力降下が発生し、体積効率が100パーセント未満となり、シリンダー内の空気充填量が完全ではありません。空気充填量の密度、したがってエンジンの最大理論出力は、吸気系の制限の影響を受けるだけでなく、エンジン回転数と大気圧にも影響されます。大気圧は、運転高度の上昇に伴って低下します。
これは、過給エンジンとは対照的です。過給エンジンでは、大気圧だけでは生成できないほど吸気量を増やすために、機械駆動のスーパーチャージャーまたは排気駆動のターボチャージャーが使用されます。亜酸化窒素は、吸気中の酸素量を人工的に増やすためにも使用できます。これは、液体亜酸化窒素を吸気口に噴射することによって実現され、これにより、一定体積あたり、大気圧よりもはるかに多くの酸素が供給されます。亜酸化窒素は、分解後に質量比で36.3%の利用可能な酸素を含みますが、大気圧では20.95%です。また、亜酸化窒素は、大気圧下で-127.3 °F（-88.5 °C）で沸騰し、蒸発潜熱による大幅な冷却効果も提供するため、自然吸気と比較して全体の吸気密度を大幅に増加させるのに役立ちます。
自動車のガソリンエンジンの大半、および自動車以外の用途で使用される小型エンジンの多くは自然吸気式です。[ 2 ]高速道路を走行する車両に搭載される現代のディーゼルエンジンの大半は、より有利な出力重量比、より高いトルク曲線、燃費の向上、排気ガスの低減を実現するためにターボチャージャーが装備されています。ターボチャージャーは、鉄道、船舶用エンジン、および商業用定置型アプリケーション（例えば、発電）で使用されるディーゼルエンジンではほぼ普遍的に採用されています。強制吸気は、航空機が高高度に上昇する際に発生する出力損失の一部を打ち消すために、往復動航空機エンジンにも使用されています。
自然吸気エンジンと同サイズの過給エンジンを比較した場合の長所と短所は以下のとおりです。