Il ciclo di Carnot ha la proprietà di essere il ciclo termodinamico che evolve tra le due sorgenti con il rendimento termodinamico maggiore. Non esiste nessun altro ciclo con temperature estreme pari a quelle delle isoterme del ciclo di Carnot, tale da avere un rendimento superiore a quello di Carnot. Per questi motivi viene usato come ciclo di riferimento per applicazioni reali come, ad esempio, pompe di calore e cicli frigoriferi. Il vantaggio è, quindi, che avendo un espressione definita per il calcolo del rendimento ossia:
Mi permette di ricavare facilmente il massimo valore di rendimento con le temperature a mia disposizione. E' quindi, un termine di paragone tra cicli diversi (otto, diesel...) agenti a temperature uguali.