蒸汽機是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機械功的往復(fù)式動力機械。蒸汽機的出現(xiàn)曾引起了18世紀(jì)的工業(yè)革命。直到20世紀(jì)初，它仍然是世界上最重要的原動機，后來才逐漸讓位于內(nèi)燃機和汽輪機等。

蒸汽機需要一個使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽的鍋爐，這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動活塞做功。

1688年，法國物理學(xué)家德尼期·帕潘用一個圓筒和活塞制造出了世界第一臺簡單的蒸汽機。但是，帕潘的發(fā)明并沒有運用于當(dāng)時的工業(yè)生產(chǎn)中。

1698年，英國人薩維利（Savery）發(fā)明了蒸汽抽水機。

1705年，紐可門（Newcomen）綜合帕潘和塞維利發(fā)明的優(yōu)點，創(chuàng)造了空氣蒸汽機。

1765年，瓦特在修理紐可門機的基礎(chǔ)上，對蒸汽機做了重大改進，使冷凝器與汽缸分離，發(fā)明曲軸和齒輪傳動以及離心調(diào)速器等，使蒸汽機實現(xiàn)了現(xiàn)代化，大大提高了蒸汽機的效率。瓦特的這些發(fā)明，仍使用在現(xiàn)代蒸汽機中，為紀(jì)念瓦特的貢獻，功率的單位名稱以其姓氏命名。

1776年，人們開始在船舶上采用蒸汽機作為推進動力的實驗。

1801年，英國的特里維西克提出了可移動的蒸汽機的概念。

1803年，利用軌道的可移動蒸汽機首先在煤礦區(qū)出現(xiàn)，這就是火車的雛形。

1807年，美國的富爾頓制造了第一艘實用的明輪推進的“克萊蒙脫”號蒸汽機船。

1829年，英國的期蒂芬森將火車不斷改進，創(chuàng)造了“火箭”號蒸汽火車，該火車拖帶一節(jié)載有30位乘客的車廂，時速達46千米/時。

19世紀(jì)末，隨著電力應(yīng)用的興趣，蒸汽機曾一度作為發(fā)電站中的主要動力機械。

1900年，美國紐約曾出現(xiàn)單機功率達五兆瓦的蒸汽機電站。

現(xiàn)代蒸汽機的最大的優(yōu)點是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。不像內(nèi)燃機那樣，它對其燃料不挑剔。

蒸汽機的弱點是：離不開鍋爐，整個裝置既笨重又龐大；新蒸汽的壓力和溫度不能過高，排氣壓力不能過低，熱效率難以提高；它是一種往復(fù)式機器，慣性限制了轉(zhuǎn)速的提高；工作過程是不連續(xù)的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。

因此，拋棄了笨重鍋爐的內(nèi)燃機，最終以其重量輕，體積小、熱效率高和操作靈活等優(yōu)點，在船舶和機車上逐漸取代了蒸汽機。汽輪機則以其熱效率高、單機功率大、轉(zhuǎn)速高、單位功率重量輕和運行平穩(wěn)等優(yōu)點，將蒸汽機排擠出了電站。

接著電動機又以其使用方便，代替了蒸汽機在工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用。然而小功率蒸汽機熱效率比汽輪機高，所以在產(chǎn)煤區(qū)或只有劣質(zhì)燃料的地區(qū)或某些特殊場合，蒸汽機仍有發(fā)揮作用的余地。