Bei Blockheizkraftwerken auf Basis von Otto-, Diesel- oder Gas-Hubkolbenmotoren ist der Generator meist direkt mit dem Motor verbunden, sodass die vom Motor geleistete mechanische Arbeit unmittelbar im Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. Zur thermischen Nutzung wird die im Kühlwasser und im Abgasstrom enthaltene Wärme zum Erwärmen des Heiz- oder Prozesswassers verwendet.

Um die Lebensdauer dieser Motoren zu erhöhen sind sie meist speziell auf den Einsatz in Blockheizkraftwerken zugeschnitten. Gegenüber Motoren aus Kraftfahrzeugen arbeiten die in Blockheizkraftwerken zum Einsatz kommenden Otto-, Diesel- oder Gasmotore mit geringeren Drehzahlen und geringerer Kompression.