Termodynamický cyklus je série termodynamických procesů, které vracejí systém do výchozího stavu. Vlastnosti závisí pouze na termodynamickém stavu, a proto se v průběhu cyklu nemění. Veličiny jako teplo a práce nejsou v průběhu cyklu nulové, ale závisí na průběhu procesu. První termodynamický zákon říká, že čistý příkon tepla se rovná čistému výkonu práce v každém cyklu. Opakující se charakter průběhu procesu umožňuje nepřetržitý provoz, což činí cyklus důležitým pojmem v termodynamice.
Pokud se cyklický proces pohybuje po smyčce ve směru hodinových ručiček, představuje tepelný motor a W bude kladné. Pokud se pohybuje proti směru hodinových ručiček, představuje tepelné čerpadlo a W bude záporný.
