Nguyên tắc làm việc của chu trình Organic Rankine là giống như của chu kỳ Rankine: các chất lỏng làm việc được bơm vào một nồi hơi, nơi nó được bốc hơi, đi qua một thiết bị mở rộng (tuabin, vít, cuộn,[1] hoặc các thiết bị giãn nở khác), và sau đó thông qua một bộ trao đổi nhiệt ngưng tụ, nơi cuối cùng nó được ngưng tụ lại.

Trong chu trình lý tưởng được mô tả bởi mô hình lý thuyết của động cơ, sự giãn nở là đẳng hướng và các quá trình bay hơi và ngưng tụ là đẳng áp.

Trong bất kỳ chu kỳ thực nào, sự hiện diện của không thể đảo ngược làm giảm hiệu quả của chu trình. Những bất thuận đó chủ yếu xảy ra:

• Trong quá trình mở rộng: Chỉ một phần năng lượng có thể phục hồi từ chênh lệch áp suất được chuyển thành công có ích. Phần khác được chuyển thành nhiệt và bị mất. Hiệu quả của thiết bị được xác định bằng cách so sánh với mở rộng đẳng hướng.
• Trong các bộ trao đổi nhiệt: Môi chất làm việc có một quảng đường dài, đảm bảo trao đổi nhiệt tốt nhưng gây ra sụt áp làm giảm lượng điện năng có thể phục hồi từ chu kỳ. Tương tự như vậy, chênh lệch nhiệt độ giữa nguồn nhiệt và môi chất làm việc tạo ra sự phá hủy exergy và làm giảm hiệu suất của chu trình.