蒸汽机是一种利用热量产生蒸汽的机械装置，蒸汽反过来执行机械过程，通常称为做功。虽然有几位发明家和创新者致力于利用蒸汽发电的各个方面，但早期蒸汽机的主要发展涉及三位发明家和三种主要的发动机设计。

托马斯·萨弗里和第一台蒸汽泵

1698年，英国人托马斯·萨弗里（Thomas Savery）为第一台用于工作的蒸汽机申请了专利，并将其用于从矿井中抽水。基本过程涉及一个装满水的圆筒。然后蒸汽被输送到汽缸，取代水，水通过单向阀流出。一旦所有的水被喷射出来，汽缸就会被冷却水喷洒，以降低汽缸的温度并冷凝汽缸内的蒸汽。这在钢瓶内形成了真空，然后抽取额外的水重新填充钢瓶，完成泵循环。

托马斯·纽科门活塞泵

另一位英国人托马斯·纽科门（Thomas Newcomen）在1712年左右发明了萨弗里的泵，改进了该泵的设计。纽科门的发动机包括一个气缸内的活塞。活塞的顶部连接到旋转梁的一端。泵机构连接到梁的另一端，以便每当梁在泵端上倾斜时，水就会被抽出。为了推动泵，蒸汽被输送到活塞缸。同时，一个配重将泵端的横梁向下拉，使活塞上升到汽缸顶部。一旦钢瓶充满蒸汽，冷却水被喷入钢瓶内，蒸汽迅速冷凝，在钢瓶内形成真空。这导致活塞下降，使梁在活塞端向下移动，在泵端向上移动。然后，只要向气缸施加蒸汽，循环就会自动重复。

纽科门的活塞设计有效地将泵出的水与用于产生泵送功率的气缸分离。这大大提高了萨弗里原始设计的效率。然而，由于萨弗里拥有自己蒸汽泵的广泛专利，纽科门不得不与萨弗里合作，为活塞泵申请专利。

詹姆斯·瓦特的改进

苏格兰人詹姆斯·瓦特（James Watt）在18世纪后半叶对蒸汽机进行了重大改进和开发，使其成为真正可行的机器，帮助启动了工业革命。瓦特的第一个主要创新是包括一个单独的冷凝器，这样蒸汽就不必在包含活塞的同一个气缸中冷却。这意味着活塞缸保持在更稳定的温度，大大提高了发动机的燃油效率。瓦特还开发了一种可以旋转轴的发动机，而不是上下泵送动作，以及一种可以在发动机和工作负载之间平稳传递动力的飞轮。通过这些和其他创新，蒸汽机可以应用于各种工厂流程，瓦特和他的商业伙伴马修·博尔顿（Matthew Boulton）制造了数百台工业用发动机。

后来的蒸汽机

19世纪早期，高压蒸汽机出现了重大创新，其效率远远高于瓦特和其他蒸汽机先驱的低压设计。这导致了更小、更强大的蒸汽机的发展，这些蒸汽机可以用来为火车和船只提供动力，并执行更广泛的工业任务，如在磨坊中运行锯。这些发动机的两个重要创新者是美国的奥利弗·埃文斯和英国人理查德·特雷维希克。随着时间的推移，蒸汽机被内燃机取代，用于大多数类型的移动和工业工作，但使用蒸汽发生器发电仍然是当今电力生产的重要组成部分。