제3영구기관(제3영구기관론)은 물리학에서 영구기관의 개념을 확장한 이론적 개념이다. 일반적으로 영구기관이란 외부에서 에너지를 공급받지 않고도 지속적으로 일하거나 에너지를 생산하는 기계를 의미한다. 제3영구기관은 이러한 기존 영구기관의 개념에 대한 비판적 접근에서 출발한다.

제3영구기관은 열역학의 제1법칙과 제2법칙에 위배되지 않으면서도 에너지를 생성하는 방식에 대한 이론적 가능성을 제시하려는 시도로 나타난 개념이다. 이론상으로는 에너지의 무한한 공급원으로 작용할 수 있다고 주장되지만, 실제로는 이러한 기계가 존재하지 않으며, 제작되거나 작동되는 경우는 없다.

물리학자들과 엔지니어들은 제3영구기관의 존재를 증명하기 위해 여러 가지 실험과 기계 설계를 시도했으나, 이러한 시도들은 모두 실패로 돌아갔다. 에너지 보존의 법칙과 엔트로피 증가의 법칙은 제3영구기관의 가능성을 제약하는 원리로 작용한다.

결론적으로 제3영구기관은 상상의 산물이며, 현재의 과학적 이해에 따르면 현실 세계에서는 구현될 수 없다. 이 개념은 에너지와 운동의 본질에 대한 깊은 이해를 요구하며, 열역학의 기본 법칙을 재검토하는 계기를 제공하였다.