熱效率是指熱能轉換裝置中有效輸出的能量與輸入的能量之間的比率，通常用百分比來表示。
熱效率是無量綱的指標，用於衡量熱能轉換裝置的性能，如發電裝置、鍋爐和發動機等。在發動機中，熱效率可以分爲指示熱效率和有效熱效率兩種，指示熱效率是指發動機實際循環指示功與所消耗的燃料熱量的比值，而有效熱效率則是實際循環的有效功與所消耗的熱量的比值。熱效率是衡量發動機技術水平及經濟性的一箇重要指標，其數值表示在特定條件下，發動機或熱能動力裝置將熱能轉換爲有用功的比例。
例如，發動機的熱效率是指其輸出的機械功與燃料燃燒產生的能量之間的比值，不同類型發動機的熱效率不同，如汽油機的熱效率通常在25%到35%之間，而噴氣發動機的熱效率則在50%至60%之間。提高熱效率是節約能源和提高設備效率的重要手段。