水が水蒸気になると体積は1700倍になるため、密閉空間では強い力で膨張し、冷やすと強い力で収縮して真空になる。その圧力差を利用してシリンダー内のピストンを往復運動させ、回転運動を生み出す仕組み。イギリスのニューコメンが1712年に炭鉱の排水用として初めて実用化に成功。イギリスのワットにより1769年に改良され、エネルギー効率は格段に上がった。蒸気機関は、1807年に蒸気船、1825年に蒸気機関車の実用化を推進し、交通や工場に動力革命をもたらす産業革命の基盤となった。