Некоторые преимущества использования цикла Карно в тепловых машинах:

• Максимальная полезная теплота и КПД в заданном интервале изменения параметров. 2 Цикл Карно имеет максимальный КПД среди всех циклов, работающих между теми же температурами. 5
• Обратимость цикла. 25 Процессы могут протекать как в прямом, так и в обратном направлении без потери энергии. 5
• КПД не зависит от химической природы рабочего тела, а определяется только температурами источников теплоты и рабочего тела. 2

Однако на практике использовать цикл Карно невозможно, поскольку он чувствителен к отклонениям от идеальности (потерям на трение). 4

Тем не менее цикл Карно служит теоретической основой для оптимизации реальных тепловых двигателей. 5 Он задаёт предел КПД, к которому можно стремиться, минимизируя потери энергии в реальных процессах. 5