Termal verimlilik ( η t h {\displaystyle \eta _{th}\,}\eta_{th} \, ), örneğin bir içten yanmalı motor, kazan veya fırın gibi bir termal cihazın boyutsuz bir performans ölçüsüdür.

Cihaza giriş, Q i n {\displaystyle Q_{in}\,}Q_{in} \, , ısı veya tüketilen bir yakıtın ısı içeriğidir. İstenen çıktı mekanik iş, W o u t {\displaystyle W_{out}\,}W_{out} \, veya ısı, Q o u t {\displaystyle Q_{out}\,}Q_{out} \, veya muhtemelen her ikisidir. Giriş ısısının normalde gerçek bir finansal maliyeti olduğundan, termal verimliliğin akılda kalıcı, genel bir tanımı şöyledir

η t h ≡ Çıkış Giriş . {\displaystyle \eta _{th}\equiv {\frac {\text{Output}}{\text{Input}}. } \eta_{th} \equiv \frac{\text{Output}}{\text{Input}}.

Termodinamiğin birinci ve ikinci yasasına göre, çıktı girdiyi aşamaz, bu nedenle

0 ≤ η t h ≤ 1.0. {\displaystyle 0\leq \eta _{th}\leq 1.0.} 0 \le \eta_{th} \le 1.0.

Yüzde olarak ifade edildiğinde, termal verimlilik %0 ile %100 arasında olmalıdır. Sürtünme, ısı kaybı ve diğer faktörler gibi verimsizlikler nedeniyle, termal verimlilikler tipik olarak %100'den çok daha azdır. Örneğin, tipik bir benzinli otomobil motoru yaklaşık %25 termal verimlilikle çalışır ve büyük bir kömür yakıtlı elektrik üretim tesisi yaklaşık %36'da zirve yapar. Bir kombine çevrim tesisinde termal verimlilik %60'a yaklaşmaktadır.