Az energiaátalakulások nem mehetnek végbe veszteség nélkül. Minden energiaátalakulás energiaveszteséggel jár. A hatásfok az adott átalakulás hatékonyságát fejezi ki. A hatásfok megmutatja, hogy a befektetett energia hány százaléka volt számunkra hasznos. Ezt minden energiaátalakítási folyamatnál meg lehet határozni. A hatásfok egyenlő a hasznos energia osztva a befektetett energia mennyiségével:
η = Eh/Eb
Ahol:
η – a hatásfok,
Eh – a hasznos energia
Eb – a befektetett (összes) energia
A befektetett energia és a hasznos energia különbsége a veszteség (amely hőként, hangként vagy egyéb formában a környezetbe távozik):
V = Eb - Eh
Az energiamegmaradás törvénye alapján a hatásfok 1-nél, vagy százalékban kifejezve 100%-nál nagyobb nem lehet. Gyakorlatilag a hatásfok mindig kisebb 100%-nál. A javítása a veszteség csökkentésével vagy egy részének hasznosításával történik.
Az autók például átlagosan az üzemanyagban lévő energia egynegyed részét, azaz 25%-át fordítják mozgásra. Vagyis 25%-os hatásfokkal működnek. Ha az energia nem vész el, csak átalakul, akkor hova tűnik a betáplált energia 75%-a? A többi hő- és hangenergia formájában elvész. Az autó üzemeltetéséhez szükséges, égéssel előállított hőenergia mozgási energiává alakul. Az energiaveszteség átlagosan 75%.
Amikor vizet forralsz a gáztűzhely lángja nemcsak a vízzel telt edényt melegíti, hanem a környezetét is. Így a láng hőenergiája nem fordítódik 100%-osan a vízforralásra, hanem van veszteség is. Ha a hőenergia 60%-a a vizet melegíti 40%-a pedig a környezetet, a hatásfok 60%-os.