簡介
熱力學循環是一系列傳遞熱量並做功的熱力學過程組成的集合，通過壓強、溫度等狀態變數的變化，最終使熱力學系統回到初始狀態。狀態量只依賴於熱力學狀態，沿熱力學循環路徑對此類物理量的路徑積分結果為零；而像熱量和功這樣的過程量與循環過程有關，路徑積分不為零。熱力學第一定律指出在一個循環中輸入的淨熱量總等於輸出的淨功。過程可重複的特性使得系統能夠被連續操作，從而熱力學循環是熱力學中一個很重要的概念。在實際套用中，熱力學循環經常被看作是一個準靜態過程並被當作實際熱機和熱泵的工作模型。
概述
兩種主要的熱力學循環類型是熱機循環和熱泵循環。熱機循環將輸入的部分熱量轉化為輸出的機械功，而熱泵循環通過輸入的機械功將熱量從低溫傳向高溫。完全由準靜態過程組成的循環能夠通過控制過程的流向來作為熱機或熱泵循環使用。在P-V圖或溫熵圖上，順時針和逆時針方向分別代表著熱機和熱泵循環。
熱機循環
熱機循環是熱機工作的基本原理，這種循環方式為當前世界上大部分的發電站提供能量來源，也為幾乎所有的機動車提供動力。熱機循環按照它們所採用的熱機模型可進一步分類，內燃機中最常見的熱機循環是奧托循環（常稱做四衝程循環），柴油機中最常見的是迪塞爾循環。外燃機中使用的循環方式還包括採用燃氣輪機方式工作的布雷頓循環，以及採用汽輪機方式工作的蘭金循環。
熱泵循環和製冷循環
主條目：熱泵
熱泵循環和製冷循環是熱泵和冰櫃的理論模型。兩者的差別在於熱泵的用途是保持一塊區域的溫度而冰櫃則是使之降溫。最常見的製冷循環是採用製冷劑的相變進行的蒸氣壓縮循環。吸收製冷循環是另一種循環方式，它不將製冷劑氣化，而是將其吸收。氣體製冷循環包括逆向布雷頓循環和林德－漢普遜循環。
熱力學循環的類型
理論上一個熱力學循環由三個或多個熱力學過程組成（通常為四個），這些過程可以為：
•等溫過程（溫度恆定，即使伴隨有吸熱或放熱過程）
•等壓過程（壓強恆定）
•等容過程（體積恆定）
•絕熱過程（系統與外界無熱交換）
•等熵過程（可逆絕熱過程） （系統與外界無熱交換，同時熵保持恆定）
•等焓過程（焓保持恆定）
典型的熱力學循環包括：
| 循環/過程 | 壓縮 | 吸熱 | 膨脹 | 放熱 |
| 外燃機或熱泵經常使用的循環方式 | ||||
| 埃里克森循環（第一類,1833年提出） 布雷頓循環 | 絕熱 | 等壓 | 絕熱 | 等壓 |
| 貝爾·科曼循環 （逆向布雷頓循環） | 絕熱 | 等壓 | 絕熱 | 等壓 |
| 卡諾循環 | 等熵 | 等溫 | 等熵 | 等溫 |
| 朗肯循環（蒸汽機） | 絕熱 | 汽化 | 絕熱 | 等容 |
| 斯特靈循環 | 等溫 | 等容 | 等溫 | 等容 |
| 埃里克森循環（第二類,1853年提出） | 等溫 | 等壓 | 等溫 | 等壓 |
| 斯托達德循環 | 絕熱 | 等容 | 絕熱 | 等容 |
| 內燃機經常使用的循環方式 | ||||
| 奧托循環 | 絕熱 | 等容 | 絕熱 | 等容 |
| 迪塞爾循環 | 絕熱 | 等壓 | 絕熱 | 等容 |
| 布雷頓循環（噴氣式） | 絕熱 | 等壓 | 絕熱 | 等壓 |
| 勒努瓦循環（脈衝噴氣式） | 等壓 | 等容 | 絕熱 | 等壓 |
參見
•卡諾循環
•奧托循環
•熵
•熱機
