O ciclo é reversível, isto é, se for adicionada potência mecânica, ele pode funcionar como uma bomba de calor para aquecimento ou refrigeração.

O fluido de trabalho gasoso fica permanentemente contido dentro do sistema termodinâmico, sendo, por isso, denominado ciclo fechado.

O ciclo Stirling ideal é composto por quatro processos termodinâmicos: dois processos isotérmicos e dois processos isocóricos a volume constante.

Esse ciclo é também denominado regenerativo em função do uso de um trocador de calor interno, chamado regenerador, que causa um aumento da eficiência térmica do ciclo.

Os motores que usam o ciclo Stirling são classificados como motores de combustão interna.