卡諾定理是熱力學中的一個定理，說明熱機的最大熱效率只和其高溫熱源和低溫熱源的溫度有關。此定理以尼古拉·卡諾為名。
根據(jù)卡諾定理，則
- 所有不可逆的熱機，其熱效率會比使用相同高溫和低溫熱源的卡諾熱機要低。
- 所有可逆的熱機，其熱效率會等于相同高溫和低溫熱源的卡諾熱機。
依卡諾定理可得到一熱機的最大熱效率 η {\displaystyle \eta } 
（也稱作卡諾效率）為
-
η max = η Carnot = 1 ? T C T H {\displaystyle \eta _{\text{max}}=\eta _{\text{Carnot}}=1-{\frac {T_{C}}{T_{H}}}}
其中
- TC為低溫熱源的絕對溫度
- TH為高溫熱源的絕對溫度
上式的熱效率是指熱機產(chǎn)生的功和高溫熱源提供能量的比值。
上述定律其實是熱力學第二定律的結(jié)果。不過當初在推導此定律時是以熱質(zhì)說為基礎，且以此定律為基礎建立熱力學第二定律。
