投入した熱エネルギーが仕事や有用なエネルギー（電力など）に変換される割合をいう。
この割合を高めることでエネルギー消費がより合理化できると考えられており、給湯機器や空調機器の性能を評価する指標とされる。
なお、熱効率は、1を超えることはできず、また、熱エネルギーを取り出すときに使用する熱源の温度によって決まる次の効率（カルノーサイクルの理論的熱効率）を超えることもない。
カルノーサイクルの理論熱効率＝1－（低熱源の絶対温度／高熱源の絶対温度）
内燃機関の正味熱効率は30％程度、火力発電所の平均熱効率は40％程度とされている。
今後、建物や建築設備等について環境負荷の削減が要求されるようになるが、熱効率は、その場合の評価指標の一つとして使われることになる。