L’idée du mouvement perpétuel semble simple. Une voiture électrique alimentée de cette façon pourrait recharger ses propres batteries pour toujours, et une horloge pourrait se rembobiner automatiquement pendant des années. Mais il y a une raison pour laquelle les machines à mouvement perpétuel restent dans le domaine de la fantaisie ; ce sont les lois de la thermodynamique. Certaines inventions peuvent sembler fonctionner par un mouvement perpétuel, mais elles reposent généralement sur une source cachée d’énergie externe.
Les première et deuxième lois de la thermodynamique maintiennent la voiture en mouvement perpétuel dans le garage. Selon une partie de la Première Loi, l’énergie ne peut pas être créée ou détruite, seulement changée en différentes formes. Les batteries qui alimentent une voiture électrique ne contiennent qu’une quantité fixe d’énergie. La majeure partie de cette énergie sert à propulser le moteur électrique, mais une partie est inévitablement perdue à cause de la friction et de la recréation de l’élan après un arrêt. Le chargeur de la voiture devrait créer plus d’énergie afin de maintenir les batteries à pleine capacité. Un tel générateur d’énergie n’existe pas et ne peut pas être construit si les lois de la thermodynamique sont vraies.
La deuxième loi de la thermodynamique empêche également les machines à mouvement perpétuel de devenir réalité. Une partie de la deuxième loi stipule que l’énergie thermique recherche inévitablement des zones froides, créant finalement un état de température neutre appelé entropie. Cela signifie que la voiture finira par s’éteindre à cause d’un manque d’énergie thermique utilisable. Le boîtier du moteur chauffe pendant le travail et une partie de cette énergie thermique serait dissipée dans l’air et non dans le système de batterie. Étant donné que des facteurs externes tels que la gravité et la friction tireraient constamment sur la machine, toute l’énergie utilisable serait finalement perdue.
Les machines à mouvement perpétuel ne seraient possibles que si l’on pouvait trouver une substance qui génère plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Certains inventeurs espéraient que les matières radioactives s’avéreraient utiles de cette manière, mais leur énergie est encore considérée comme finie. Des aimants ont également été utilisés pour alimenter de prétendues machines à mouvement perpétuel, mais leur fonctionnement continu nécessite souvent une source d’énergie externe. La gravité est généralement considérée comme une force hostile au mouvement perpétuel, mais certains inventeurs utilisent la gravité à leur avantage lors de la création de machines théoriques.
Parce que les lois et théories scientifiques considèrent généralement le mouvement perpétuel impossible, les offices de brevets sont extrêmement réticents à accorder des brevets pour de telles machines. Les machines proposées sont les seuls appareils qui nécessitent un modèle fonctionnel au moment de la demande de brevet. À ce jour, aucun inventeur n’a soumis avec succès un modèle fonctionnel d’une telle machine.