一个基本的上限值，即使是一个没有摩擦力的理想热机，也无法将输入的热完全转换为机械功。热效率的上限和热机输入热的温度（热源温度）formula_11及热机的环境温度（冷源温度）formula_12有关，两者均以热力学温标或兰金温标之类的绝对温标表示。根据卡诺定理任一个有相同热源温度formula_11及冷源温度formula_12的热机，其效率满足以下的不等式： 此限制值是一个无法达到的可逆卡诺循环的热效率，也称为卡诺循环效率或卡诺效率，不论热机设备的结构为何，其将热转换为机械能的效率均无法超越卡诺循环效