能量转换效率是指一个能量转换设备所输出可利用的能量，相对其输入能量的比值。输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。能量转换效率没有一致的定义，主要和输出能量可利用的程度有关。
一般而言能量转换效率是一个介于0到1之间的无量纲数字，有时也会用百分比表示。能量转换效率不可能超过100%，因此永动机不存在。不过像热泵之类的设备将热由一处移到另一处，不是进行能量的转换，其性能系数（Coefficient of performance）往往会超过100%。
以下的效率都属于能量转换效率。
电效率（Electrical efficiency），可用功率输出及总耗电的比例。机械效率，由一种机械能（例如水的位能）转换成另一种机械能或机械功。热效率或燃料效率（Fuel efficiency），可用的热或功输出与输入能量（或消耗燃料对应的能量）的比例。总效率，一般用在汽电共生的场合，可用的电能及热能相对输入能量的比例。照明效率，所产生电磁辐射在可见光范围内的比例。 在能量转换过程中，输出的能量通常可分为易利用能量与难利用能量两种。易利用能量即我们正欲求之的能量，难利用能量则是指在能量转换过程中流失、散逸掉的能量。
在所有的能量利用过程中，能量的损耗都不可避免。
如果将完全燃烧后的天然气所释放出的化学能称为输入能量，将水所吸收的那部分称为输出有效能量，将散发到大气、遗留在壶体中的那部分能量称为输出无效能量，则根据能量守恒定律，可得出：
输入能量=输出有效能量+输出无效能量
能量转换效率η=输出有效能量/输入能量
（能量转换效率常用希腊字母 “η” 来表示）
——— η 是第七位希腊字母Η 的小写形式。该字母英文中记作Eta，音标['i:tə]，中文音译作 “伊塔”。
任何情况下，η 的值都小于1。
提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心，是可持续发展的重要措施之一。
1、所有的能量在转化和转移的过程中都遵守能量守恒定律。
2、永动机的理论是不可能实现的。
3、能量转化是有方向性的。
4、能量转化的效率在任何情况下都小于1。
5、各种形式的能量，在一定条件下都可以相互转化。
6、能量既不会被凭空创造，也不会被绝对消灭。当能量从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另外一种形式时，能量的总量始终保持不变。
