Под теплотой сгорания понимается количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы топлива. Теплоту сгорания твердого и жидкого топлива обычно относят к 1 кг, а газообразного — к 1 м3 (в нормальных условиях) на рабочее, сухое или сухое беззольное состояние. По ГОСТ 147—74 с изменениями от 01.01.1981 г. и 01.01.1985 г. она определяется в калориметре.
Продукты сгорания пробы топлива охлаждаются в калориметре до комнатной температуры. При этом вода, образующаяся при сгорании водорода и содержащаяся во влажном топливе, оказывается в жидком виде. Если в результате сгорания вода получается в виде жидкости, теплота сгорания называется высшей — Qs.
В технических устройствах вода обычно выбрасывается вместе с продуктами сгорания в виде пара. Если в результате сгорания вода получается в виде пара, теплота сгорания называется низшей — Qi. Она меньше, чем Qs, на количество затрат теплоты на испарение. В СССР и ряде других стран обычно оперируют низшей теплотой сгорания на рабочее состояние 
. В США и Великобритании теплотехнические расчеты выполняют на основе высшей теплоты сгорания.
Поскольку 1 кг водорода дает при сгорании 9 кг воды, а конденсация 1 кг пара при 20 °С — около 2,5 МДж теплоты, то приближенно
Значения 
и 
подставляются в эту формулу в %, Q— в КДж/кг.
Максимальная теплота сгорания твердых топлив доходит до =28МДж/кг (тощие угли и антрациты), минимальная может в зависимости от содержания балласта опускаться до 10 МДж/кг и ниже.
Теплота сгорания обезвоженных мазутов 
= 41,54…39 МДж/кг. Поскольку элементный состав всех жидких топлив, полученных перегонкой нефти, примерно одинаков, их теплота сгорания также примерно одинакова.
Зависимость теплоты сгорания (МДж/кг) широкого круга органических
веществ от их элементного состава (%) хорошо иллюстрирует формула Д. И. Менделеева:
Калориметр позволяет определить теплоту сгорания с большей точностью, чем эта и аналогичные ей формулы, поэтому она используется как иллюстративная и иногда — для проверки точности элементного анализа.
Теплоту сгорания газообразного топлива обычно относят к 1 м3 сухого газа (так называемая низшая теплота сгорания сухого газа 
) в нормальных условиях и рассчитывают через теплоты сгорания составляющих его компонентов (кДж/м3), являющиеся коэффициентами в следующей формуле, умноженными на 100:
Здесь СН4, С2Н6 и т. д.— содержание соответствующих компонентов в газе, % по объему. С другой стороны, теплоту сгорания нетрудно определить экспериментально в калориметре. Значения Qi для основных газообразных топлив приведены в таблице.
Таблица 17.1 - Состав (% об.) и теплота сгорания горючих газов
| Газ | СН4 | Н2 | СО | СnНm | O2 | СO2 | H2S | N2 | 
|
| Природный (газопровод Бухара—Урал) Коксовый (очищенный) Доменный Сжиженный Биогаз | 94,9 22,5 0,3 55-70 | - 57,5 2,7 | - 6,8 | 3,8 1,9 - | - 0,8 - | 0,4 2,3 10,2 | - 0,4 0,3 | 0,9 7,8 58,5 | 36,7 16,6 88,5 18—23 |
| Пропан 79, этан 6, бутан 11 | |||||||||
| До 0,5 | 28—43 | До 0,5 | До 0,5 |
Экономические расчеты, сравнение показателей топливоиспользующих устройств друг с другом и планирование необходимо осуществлять на единой базе. Поэтому введено понятие так называемого условного топлива, теплота сгорания которого принята равной 29,35 МДж/кг (7000 ккал/кг), что соответствует хорошему малозольному сухому углю.
