Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von abgegebener und aufgenommener Leistung bei der Energieumwandlung. Er ist ein Maß für die Energieeffizienz und für den notwendigen Ressourceneinsatz. Dabei muss unterschieden werden zwischen dem elektrischen Wirkungsgrad, der nur die Stromerzeugung berücksichtigt, dem thermischen Wirkungsgrad bei der Wärmeumwandlung und dem Gesamt-Wirkungsgrad. Typische heute technisch erreichte Wirkungsgrade sind: Photovoltaik 10 %, Kohlekraftwerke 45 %, Brennstoffzelle 30-55 %, Gaskraftwerke 60 %, Blockheizkraftwerke 70-85%, Dieselmotor 30 %, Benzinmotor 25 %. Die Erhöhung der Wirkungsgrade ist ein wesentliches Ziel der Energieforschung.