奥图循环（Otto cycle）是理想的热力学循环，用来描述标准用火星塞点火的往复式发动机，是汽车引擎中最常见的热力学循环。
奥图循环是描述固定质量的气体在压力、温度、体积变化、加入热量及移除热量下，其状态的变化。有上述变化的固定质量气体称为系统。此处的系统定义为在汽缸内的气体。奥图循环是描述系统内发生的变化，也描述系统对环境的影响。以奥图循环的例子而言，系统对环境的影响是可以产生足够的功，可以推动车辆及上面的乘客前进。
奥图循环包括：
其中等熵的压缩及膨胀过程，表示其中没有能量损耗，在过程中也没有热会进入系统或是离开系统。因此当时的活塞及气缸被视为是不能传热的。在上方的等熵膨胀过程中，系统对外界作功，在下方的等熵压缩过程中，外界对系统作功，热是在左边的加压过程中进入系统，有些热在右边的减压过程中流出系统。计算后即可得到系统所作的功。
奥图循环的行程为：
奥图循环包括等熵压缩、定容下加入热能、等熵膨胀、定容下热排到外部。在四行程的奥图循环中，若考虑技术细节，其实会多二个行程，一个是在定压下将废热及燃烧后的气体排到大气中，另一个则是注入冷的，富含氧气的空气到汽缸内。不过在简化的分析中常会省略这二个行程。这两个行程在实际引擎的运作中是非常重要的，和传热以及燃烧化学的细节有关。在简化的分析中，会假设单一行程的体积变化时将废热完全排出。
