卡諾熱機是一箇基於卡諾循環原理的理想熱機，其基本架構由尼古拉·萊昂納爾·薩迪·卡諾在1824年提出，並在1857年和1866年魯道夫·克勞修斯對卡諾熱機進行數學的闡述時進一步發展。
卡諾熱機的工作原理是在高低溫兩個熱源之間，通過工作介質的壓縮、膨脹、冷卻和吸入四個過程完成一箇熱力學循環。在工作介質被壓縮和吸入的過程中，其溫度和壓力會發生變化；在膨脹過程中，工作介質從高溫熱源吸收熱量並對外做功，溫度降低，壓力減小；在冷卻過程中，工作介質從低溫熱源吸收熱量，溫度進一步降低。
卡諾熱機具有高效、環保、簡單等優點，其結構簡單，維護方便，具有較好的可靠性。由於工作介質通常爲氣體或液體，因此對環境的污染較小，具有環保性。卡諾熱機被廣泛應用於各種能源轉換領域，例如太陽能發電、餘熱利用、地熱發電、海洋能發電等。