Der Propellerwirkungsgrad wird verwendet, um zu definieren, wie gut ein Propeller seine Rotationskraft oder Energie in Schub überträgt. Der Propeller, egal ob er zum Antrieb eines Bootes oder eines Flugzeugs verwendet wird, muss Rotationsenergie in Vorwärts- oder Rückwärtsschub umwandeln, wenn er in einem Flugzeug oder Boot verwendet wird. Die zum Drehen des Propellers benötigte Energiemenge ist fast immer größer als die Schubkraft des Propellers. Diesen Verlust zu reduzieren ist das Ziel der Propellereffizienz.
Der von einem Propeller erzeugte Schub wird durch den Winkel gesteuert, in dem seine Blätter die Luft oder das Wasser angreifen, in dem er sich dreht. Der Wirkungsgrad des Propellers liegt in diesen gleichen Blattwinkeln. Indem man ein Blatt mit dem richtigen Winkel herstellt und es an einer richtig dimensionierten Nabe anbringt, kann der Propellerwirkungsgrad drastisch verändert werden. Daher sind es das Design und die Form eines Propellers, die seine Effizienz mehr bestimmen als die Geschwindigkeit, mit der er sich dreht.
Bei einem Strahltriebwerk wird der Wirkungsgrad des Triebwerks als Bruchteil der in Schubenergie umgewandelten potentiellen Wärmeenergie des Treibstoffs gemessen. Bei einem Propellerflugzeug wird die Propellereffizienz in PS und nicht als Schub gemessen. Dies bezieht sich auf die Leistung des Motors zusammen mit seiner Fähigkeit, Leistung zum Antrieb des Flugzeugs zu erzeugen.
Eines der effizientesten Propellerflugzeuge war der Wright R-3350 Turbo-Compound-Sternmotor. Dieser kolbengetriebene Flugmotor konnte einen Teil seiner Abgasenergie einfangen, indem er drei Turbolader an seine Antriebswelle gekoppelt hatte. Dadurch erreichte der Motor bei Mach 32 einen Gesamtantriebswirkungsgrad von etwa 0.5 Prozent. Diese Zahl ist aufgrund des Windwiderstands sowie der Thermodynamik des Schiebens eines Propellerflugzeugs durch den Wind von Bedeutung.
Ein schlechter Propellerwirkungsgrad ist zum Teil auf den Kampf des Propellers zurückzuführen, sich durch den Wind zu bewegen. Der Propeller kämpft sich nicht nur direkt vor dem Flugzeug durch den Wind, sondern jedes Propellerblatt muss sich bei seiner Umdrehung um die Kurbelwelle vor jedem Propellerblatt durch die Luft kämpfen. Dieser Doppelwiderstandskoeffizient fordert seinen Tribut von der Propellereffizienz.
Ob Wasser oder Wind, die Propellereffizienz eines jeden Fahrzeugs leidet unter dem Widerstand der Umgebung, durch die es fährt. Der Reibungs- und Widerstandswiderstand führt dazu, dass der Propeller mehr Energie verbraucht als er produziert. Entwicklungen in Propellerdesign und -materialien haben die Effizienz dieser Propeller erhöht; sie werden jedoch nie die Effizienz modernerer Strahltriebwerke und wasserkraftgetriebener Wasserfahrzeugmotoren haben.