物質がいくつかの状態変化を行った後，再び元の状態に戻る一連の過程．通常サイクルといえば，系が熱力学的な状態変化を行う熱力学サイクルのことである．熱機関や冷凍機，ヒートポンプなどは，その作動流体が繰返し熱力学サイクルを行うことによって，その機能を果たす．熱機関のサイクルにおいて，作動流体が高熱源からQHの熱量を受取って，低熱源にQLの熱量を放出し，外部に対してWの正味の仕事をなすとき，\(\eta = W/{Q_H} = 1 - {Q_L}/{Q_H}\)で定義されるηを熱機関のサイクル効率または熱効率という．