O Ciclo de Carnot opera por meio de processos que são denominados como reversíveis, sendo eles: dois processos isotérmicos e dois processos adiabáticos, que são processos de expansão e de compressão. É importante saber que os processos reversíveis podem ser desfeitos, permitindo-se que o sistema retorne à condição inicial sempre que possível.

Considerando o que está apontado acima, o Ciclo de Carnot é baseado nas Leis da Termodinâmica; com base nisso, a primeira e a segunda lei da termodinâmica defendem que:

há resultado padronizado de transferência de energia ou de calor entre corpos em contato.

todo sistema recebe e fornece calor de um único reservatório térmico.

os processos de troca de calor possuem direção específica na transformação de energia.

a conservação de energia inexiste durante todo o processo.

o ciclo real possui rendimento inferior e desigual dentro do processo de troca de calor.