为蒸汽机产生的机械功除以燃烧燃料产生能量之间的比值。根据热力学第二定律，任何纯热机的效率无法超过卡诺循环的效率。而卡诺循环的效率与循环中的温差有关。因此蒸汽机的蒸汽温度越高（过热蒸汽），而其做功后蒸汽温度越低，其温差越大，它的效率就越高。蒸汽机用的朗肯循环，其热效率又被工作流体所限制。若压力没有超过工作流体的临界压力，兰金循环可以运作的温度范围其实很小。在蒸汽机中，因为考虑不锈钢的潜变限制，蒸汽入口处的温度只能高到565°C，而冷凝器的温度约为30度，其理论的卡诺效率约为63%，但现代燃煤的火力发电厂效