가역변화로 이루어진 순환 과정, 즉 순환 과정을 완결하였을 때 외계의 변화가 완전히 지워져 있는 것. 열기관의 최고 열효율을 알기 위해 N.L.S.카르노가 발표한 열역학상의 가역 사이클을 말하며 카르노순환이라고도 한다.
실제 기관에서는 마찰이나 열전도 때문에 이 사이클은 성립하지 않지만, 실제 기관과 비교하여 개량할 여지가 있는지를 조사함에 있어서 매우 중요한 의미를 갖는다.