1796年6月1日，薩迪·卡諾在巴黎小盧森堡宮降生，時值法國資產階級大革命之後和拿破侖奪取法國政權之前的動亂年月。
卡諾的父親拉紮爾·卡諾（Lazare Carnot）在法國大革命和拿破侖第壹帝國時代擔任要職。他先後是羅伯斯庇爾（Robe-spierre）的十二人公安委員會的成員之壹、拿破侖第壹執政手下的戰爭部長及滑鐵盧戰爭前百日政權的內政部長。當拿破侖帝國在1815年被傾覆後，拉紮爾被流放國外，直至1823年病死於馬格德堡。拉紮爾的民主***和的思想給卡諾打上了深刻的烙印，他後來遭受的厄運給卡諾造成了巨大的精神創傷，並導致了社會對卡諾的歧視。
拉紮爾不僅是壹位政治家，而且也是壹位科學家。他於1782年、1787年和1803年先後發表過《通用機器》、《拉紮爾．卡諾數學全休》、《運動和平衡的基本原理》；在熱學及能量守恒與轉化定律的發現上，均有所貢獻。1807年，他辭去戰爭部長的職務，專事對卡諾和卡諾的弟弟伊波利特．卡諾（Hippolyte Carnot）進行科學教育。
1812年，薩迪·卡諾考入巴黎理工科大學 ，在那裏受教於泊松、蓋－呂薩克、安培和阿拉果（D．F．Arago）這樣壹批卓有成就的老師。他主要攻讀了分析數學、分析力學、畫法幾何和化學。
1819年，他考上了巴黎總參謀軍團。該軍團處於初創期，組織還十分松散，卡諾借此機會壹邊進行科學研究，壹邊在法蘭西學院聽壹些新課程。這時他對工業經濟產生了濃厚興趣，他走訪了許多工廠，研究了政治經濟學的最新理論。他發現，熱機效率低是當時工業的壹個難題。這個問題引導他走上了熱機理論研究的道路。