卡諾迴圈四個過程是：等溫吸熱，絕熱膨脹，等溫放熱，絕熱壓縮。即理想氣體從狀態1（P1，V1，T1）等溫吸熱到狀態2（P2，V2，T2），再從狀態2絕熱膨脹到狀態3（P3，V3，T3），此後，從狀態3等溫放熱到狀態4（P4，V4，T4），最後從狀態4絕熱壓縮回到狀態1。這種由兩個等溫過程和兩個絕熱過程所構成的迴圈稱為卡諾迴圈。
卡諾迴圈通過熱力學相關定理我們可以得出，卡諾迴圈的效率ηc=1-T2/T1，由此可以看出，卡諾迴圈的效率只與兩個熱源的熱力學溫度有關，如果高溫熱源的溫度T1愈高，低溫熱源的溫度T2愈低，則卡諾迴圈的效率愈高。因為不能獲得T1→∞的高溫熱源或T2=0K（-273℃）的低溫熱源，所以，卡諾迴圈的效率必定小於1。
意義：
卡諾根據熱質守恆思想和永動機不可能製成的原理，進一步證明了在相同溫度的高溫熱源和相同溫度的低溫熱源之間工作的一切實際熱機，其效率都不會大於在同樣的熱源之間工作的可逆卡諾熱機的效率。
卡諾由此推斷：理想的可逆卡諾熱機的效率有一個極大值，這個極大值僅由加熱器和冷凝器的溫度決定，一切實際熱機的效率都低於這個極值。
