Il ciclo di Brayton-Joule è un ciclo termodinamico che costituisce il riferimento ideale per il funzionamento delle turbine a gas. Il ciclo è realizzato da una serie di organi meccanici rotanti operanti in serie a flusso libero, cioè con aspirazione e deflusso aperto verso l'ambiente esterno. Le trasformazioni coinvolte sono due isobare e due isoentropiche (o due politropiche se viene a cadere il vincolo dell'idealità).
Fu brevettato dall'ingegnere statunitense George Brayton nel 1872.