通常のロケットエンジンは、燃焼によって発生した熱エネルギーを推進エネルギーに変換する。これに対してイオンエンジンは、キセノンガスなどをイオン化し、電場によって加速して放出することで推進する。推力は非常に小さいが、燃費がよいので長時間の加速によって、最終的には通常のロケットエンジンよりもより少ない推進剤で、より高速度に到達することができる。