„Energieumwandlungseffizienz“ ist ein Begriff, der verwendet wird, um die Menge an nutzbarer Energieabgabe zu beschreiben, die sich aus einer gegebenen Energiezufuhr in einem Gerät ergibt, das verwendet wird, um Energie von einer Form in eine andere umzuwandeln. Ein Solarenergiewandler zum Beispiel wandelt die Strahlungsenergie der Sonne in nutzbaren Strom um, mit dem elektrische Geräte betrieben werden können. Das Verhältnis der Energieabgabe zu der Energieaufnahme dieses Prozesses beschreibt die Gesamtenergieumwandlungseffizienz des Solarenergiewandlers. Die Kenntnis der Effizienz ist wichtig, wenn man die Menge der nützlichen Leistung schätzen möchte, die von einem gegebenen Umwandlungsprozess oder Gerät erhalten wird. In einigen Fällen wird die Gesamteffizienz im Laufe der Zeit durch Faktoren beeinflusst, die nicht mit dem Gerät zusammenhängen; ein Solarstromwandler zum Beispiel funktioniert nur tagsüber und wird durch Wolken negativ beeinflusst.
Eine Umwandlungsvorrichtung kann auf verschiedene Weise an Effizienz verlieren. Einige Geräte, die eine Energieform in eine andere umwandeln sollen, verlieren Energie als Wärme. Ein Motor, der chemische Energie in Arbeit oder Motorleistung umwandeln soll, kann beispielsweise etwas Energie in Form von Wärme freisetzen. Diese Wärme trägt nicht zur gewünschten Arbeitsleistung bei, ist also Energieverschwendung. Als solche schmälert sie den Gesamtwirkungsgrad der Energieumwandlung, da nur die gewünschte Leistung im Verhältnis von Leistung zu Leistung berücksichtigt wird.
Der Wirkungsgrad der Energieumwandlung von Output zu Input wird im Allgemeinen als Prozentsatz von null bis 100 Prozent oder als Zahl von null bis eins ausgedrückt. Diese Zahl hat keine Einheit oder Dimension; es ist einfach ein Verhältnis der Energie, die von einer Umwandlung erhalten wird, zu der Energie, die in die Umwandlung eingesetzt wird. Eine Vorrichtung oder ein Prozess mit hoher Energieumwandlungseffizienz weist ein Verhältnis von näher an eins oder 100 Prozent auf, während eine niedrige Energieumwandlungseffizienz durch ein Verhältnis von näher an null oder null Prozent dargestellt wird.
Die Energieumwandlungseffizienz wird im Allgemeinen nur verwendet, um ein Gerät zu beschreiben, wenn es ordnungsgemäß und unter guten Bedingungen läuft. Es muss jedoch daran erinnert werden, dass eine Vielzahl von Umweltfaktoren die Gesamteffizienz negativ beeinflussen können, ebenso wie die allgemeine Verschlechterung der Ausrüstung im Laufe der Zeit. Wolken können die Effizienz eines Solarenergiekonverters negativ beeinflussen, genauso wie windstille Tage die Effizienz von Energiewindmühlen verringern können. Selbst ein Gerät mit nahezu perfekter Energieumwandlung wird fast nutzlos sein, wenn die Energiequelle einfach nicht verfügbar ist.