卡諾循環包括四個步驟：等溫膨脹，在這個過程中系統從環境中吸收熱量； 絕熱膨脹，在這個過程中系統對環境作功； 等溫壓縮，在這個過程中系統向環境中放出熱量； 絕熱壓縮，系統恢復原來狀態，在這個過程中系統對環境作負功。

卡諾循環可以想象為是工作與兩個恆溫熱源之間的準靜態過程，其高溫熱源的溫度為Ｔ1，低溫熱源的溫度為Ｔ2。

這一概念是1824年N.L.S.卡諾在對熱機的最大可能效 率問題作理論研究時提出的。

卡諾假設工作物質只與兩個恆溫熱源交換熱量，沒有散熱、漏氣、摩擦等損耗。

為使過程是準靜態過程，工作物質從高溫熱源吸熱應是無溫度差的等溫膨脹過程，同樣，向低溫熱源放熱應是等溫壓縮過程。

因限制只與兩熱源交換熱量，脫離熱源後只能是絕熱過程。

作卡諾循環的熱機叫做卡諾熱機。

廣義的卡諾循環包括兩個等溫變化和兩個任意的可逆循環，他們之間的熱效率是一致的。