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。输出的可利用能量可能是电能、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%，因为永动机不存在。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，其性能系数往往会超过100%。
以下的效率都是能量转换效率。
电效率，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，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。
不同能量转换方式的效率
| 能量效率 |
|
|---|---|
| 内燃机及外燃机 |
10-50% |
| 燃气涡轮发动机 |
最大可到40% |
| 燃气涡轮发动机加上蒸汽涡轮发动机（复合循环） |
最大可到60% |
| 水力发动机 |
最大可到90% |
| 风力发动机 |
最大可到59%（理论上限） |
| 2008年世界发电 |
总产量 39%, 净产出 33% |
| 太阳能电池 |
6%-40%（和使用技术有关，一般的效率约15%，理论上限为85%-90%） |
| 枪械 |
~30%（.300英寸的子弹） |
| 燃料电池 |
最大可到85% |
| 水的电解 |
50%-70%（理论上限为80%-94%） |
| 光合作用 |
最大可到 6% |
| 肌肉 |
14% - 27% |
| 电动机 |
30-60%（功率小于10瓦的小电动机），50-90%（功率在10瓦到200瓦之间的电动机），70–99.99%（功率超过200瓦的电动机） |
| 家用冰箱 |
低阶系统约20%，高阶系统40-50% |
| 电灯泡 |
5-10% |
| 发光二极管 |
最大可到35% |
| 萤光灯 |
28% |
| 钠灯 |
40.5% |
| 金属卤化物灯 |
24% |
| 开关电源 |
实务应用可以到95% |
| 电淋浴器 |
90-95% |
| 电热器 |
约95% |
