熱力學循環是一系列傳遞熱量并做功的熱力學過程組成的集合，通過壓強、溫度等狀態變量的變化，最終使熱力學系統回到初始狀態。狀態量只依賴于熱力學狀態，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凈熱量總等于輸出的凈功。過程可重復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。在實際應用中，熱力學循環經常被看作是一個準靜態過程并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采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（常稱做四沖程循環），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采用燃氣輪機方式工作的布雷頓循環，以及采用汽輪機方式工作的蘭金循環。
熱泵和制冷
主條目：熱泵
熱泵循環和制冷循環是熱泵和冰箱的理論模型。兩者的差別在于熱泵的用途是保持一塊區域的溫度而冰箱則是使之降溫。最常見的制冷循環是采用制冷劑的相變進行的蒸氣壓縮循環。吸收制冷循環是另一種循環方式，它不將制冷劑氣化，而是將其吸收。氣體制冷循環包括逆向布雷頓循環和林德集團漢普遜循環。
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（溫度恒定，即使伴隨有吸熱或放熱過程）。
??等容過程（體積恒定）。
??等熵過程（可逆絕熱過程） （系統與外界無熱交換，同時熵保持恒定）。
??等過程（焓保持恒定）。
典型的熱力學循環包括：
參見
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