Carnotov cyklus je tepelný obeh s najvyššou termickou účinnosťou, pozostávajúci z dvochexpanzných zmien (izotermy aadiabaty) a z dvoch zmien kompresných (taktiež z izotermy a adiabaty). Opisuje prácu ideálneho tepelného stroja. Hoci Carnotov cyklus sa nedá prakticky realizovať, ukazuje najvyššiu teoreticky dosiahnuteľnú účinnosť obehu, v ktorom sa privádza teploQ1 pracovnej látke pri teplote TA a odvádza teploQ2 pri teplote TB. Dajú sa tak lepšie analyzovať možnosti ďalšieho zdokonaľovania tepelných obehov. Termická účinnosť Carnotovho cyklu: h = (TA - TB)/TA × 100 (%).
Jednotlivé fázy Carnotovho cyklu znázorňuje diagram vyjadrujúci závislosť tlaku od objemu. Zobrazením všetkých štyroch fáz cyklu do jedného diagramu získame oblasť ohraničenú dvomi izotermami a dvomi adiabatami. Obsah tejto oblasti zodpovedá práci vykonanej strojom W.
