“Učinkovitost pretvorbe energije” je izraz koji se koristi za opisivanje količine korisne energije koja proizlazi iz danog unosa energije u uređaj koji se koristi za pretvaranje energije iz jednog oblika u drugi. Pretvarač solarne energije, na primjer, pretvara energiju zračenja od sunca u upotrebljivu električnu energiju koja se može koristiti za napajanje električnih uređaja. Omjer izlazne energije i uložene energije ovog procesa opisuje ukupnu učinkovitost pretvorbe energije pretvarača solarne energije. Poznavanje učinkovitosti važno je ako se želi procijeniti količina korisnog izlaza dobivenog iz danog procesa pretvorbe ili uređaja. U nekim slučajevima na ukupnu učinkovitost tijekom vremena utječu čimbenici koji nisu povezani s uređajem; pretvarač solarne energije, na primjer, radi samo tijekom dana i na njega negativno utječu oblaci.
Uređaj za pretvorbu može izgubiti učinkovitost na različite načine. Neki uređaji namijenjeni pretvaranju jednog oblika energije u drugi gube energiju kao toplinu. Motor namijenjen pretvaranju kemijske energije u rad ili snagu motora može, na primjer, osloboditi dio energije u obliku topline. Ova toplina ne pridonosi željenom učinku rada, pa je to rasipanje energije. Kao takav, umanjuje ukupnu učinkovitost pretvorbe energije, jer se samo željeni izlaz uzima u obzir u omjeru izlaza i ulaza.
Omjer učinkovitosti pretvorbe energije izlaza i ulaza općenito se izražava kao postotak od nula do 100 posto ili kao broj od nula do jedan. Ovaj broj nema jedinicu ili dimenziju; to je jednostavno omjer energije primljene pretvorbom i energije uložene u pretvorbu. Uređaj ili proces s visokom učinkovitošću pretvorbe energije imat će omjer bliži jedan ili do 100 posto, dok je niska učinkovitost pretvorbe energije predstavljena omjerom bližim nuli ili nula posto.
Učinkovitost pretvorbe energije općenito se koristi za opisivanje uređaja samo kada radi ispravno i u dobrim okolnostima. Međutim, treba imati na umu da različiti čimbenici okoliša mogu negativno utjecati na ukupnu učinkovitost, kao i opća degradacija opreme tijekom vremena. Oblaci mogu negativno utjecati na učinkovitost pretvarača solarne energije baš kao što dani bez vjetra mogu smanjiti učinkovitost energetskih vjetrenjača. Čak i uređaj s gotovo savršenom energijom za pretvorbu energije bit će gotovo beskorisan ako je izvor energije jednostavno nedostupan.