反物质发动机是一种理论上的发动机。反物质发动机使用反物质来推进宇宙飞船，具有极高的比冲量和推重比。而以反物质为燃料的飞船其后也成为科幻小说作家喜爱的星际运输工具。
由于反物质和物质如果相遇，将会湮灭，正反物质的质量将全部转化为能量，按照爱因斯坦的质能公式E=mc2释放巨大的能量，就所有物理反应而言，这是效率最高的燃料。
我们可以比较一下每公斤星际飞船发动机燃料的效果，很理想的化学反应可以产生1×10的7次方焦耳的能量，核裂变产生8×10的13次方焦耳，核聚变产生3×10的14次方焦耳，而反物质的湮灭能产生9×10的16次方焦耳，是氢氧化学反应的1百亿倍，太阳核心热核反应的300倍。
反物质发动机使得宇宙飞船的比冲量极大提高，而推重比也可能是最高的。一片阿司匹林那么大的反物质同物质湮灭产生的能量足以让一艘飞船巡弋数百光年，而航天飞机那么巨大的燃料箱和推进器中的燃料完全可以用100毫克的反物质代替。
此外，反物质发动机的一个好处是反物质的湮灭可以自发产生，不需要象核发动机中的核反应那样需要许多条件，所以就不需要很大的反应堆，可以减轻飞船重量。
不过，若想把理想变为现实，还有许多困难要克服。首先是制造它太消耗能量了，因为还没有其他制造反物质的办法，所以只能把湮灭过程反过来，使用粒子加速器，根据爱因斯坦的质能转换公式从能量中制造出反物质(以基本粒子的形态产生)。由于这个原因，全球每年才能制造出1百亿分之一克的反物质，这点反物质还不够加热一杯咖啡。
另外一个障碍是储存，因为反物质只要遇到正物质立刻就会湮灭爆炸，所以我们无法使用任何正物质制作的容器来存放它，都是通过磁场来保存这些反物质基本粒子。使用最多的是超冷真空的彭宁离子阱(Penning trap)，这是种可以便携运输的反质子存放装置，利用迭加电磁场来存放质子，但正电子难以用这种方式存放。
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