Carnot'un verimlilik sınırı, 1824 yılında Fransız fizikçi Sadi Carnot tarafından ortaya atılan ve termodinamik sistemlerde elde edilebilir maksimum verimin sınırlarını belirleyen bir ilkedir 25.

Carnot teoremi olarak da adlandırılan bu ilkeye göre, aynı iki termal rezervuar arasında çalışan tüm ısı motorları, aynı rezervuarlar arasında çalışan tersinir, idealsizlik barındırmayan bir ısı makinesinden daha yüksek verimliliğe sahip olamaz 23.

Carnot sınırı, ısı motorunun çalıştığı iki sıcaklık arasındaki farka bağlıdır; sıcaklık farkı ne kadar büyükse, Carnot sınırı da o kadar yüksek olur 5. Carnot sınırına ulaşmak için, ısı motorunun tersinir bir süreç izlemesi gerekir 5. Ancak bu, sürecin çok yavaş gerçekleşmesi gerektiği anlamına gelir 5. Çünkü süreç hızlandıkça, sürtünme gibi kayıplar artar ve süreç tersinir olmaktan çıkar 5.