蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。
蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。
直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源。
蒸汽膨胀推动活塞做功。
1688年，法国物理学家德尼期·帕潘用一个圆筒和活塞制造出了世界第一台简单的蒸汽机。
但是，帕潘的发明并没有运用于当时的工业生产中。
1698年，英国人萨维利（Savery）发明了蒸汽抽水机。
1705年，纽可门（Newcomen）综合帕潘和塞维利发明的优点，创造了空气蒸汽机。
1765年，瓦特在修理纽可门机的基础上，对蒸汽机做了重大改进，使冷凝器与汽缸分离，发明曲轴和齿轮传动以及离心调速器等，使蒸汽机实现了现代化，大大提高了蒸汽机的效率。
瓦特的这些发明，仍使用在现代蒸汽机中，为纪念瓦特的贡献，功率的单位名称以其姓氏命名。
1776年，人们开始在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验。
1801年，英国的特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念。
1803年，利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现，这就是火车的雏形。
1807年，美国的富尔顿制造了第一艘实用的明轮推进的“克莱蒙脱”号蒸汽机船。
1829年，英国的期蒂芬森将火车不断改进，创造了“火箭”号蒸汽火车，该火车拖带一节载有30位乘客的车厢，时速达46千米/时。
19世纪末，随着电力应用的兴趣，蒸汽机曾一度作为发电站中的主要动力机械。
1900年，美国纽约曾出现单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。
现代蒸汽机的最大的优点是它几乎可以利用所有的燃料将热能转化为机械能。
不像内燃机那样，它对其燃料不挑剔。
蒸汽机的弱点是：离不开锅炉，整个装置既笨重又庞大；新蒸汽的压力和温度不能过高，排气压力不能过低，热效率难以提高；它是一种往复式机器，惯性限制了转速的提高；工作过程是不连续的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
因此，抛弃了笨重锅炉的内燃机，最终以其重量轻，体积小、热效率高和操作灵活等优点，在船舶和机车上逐渐取代了蒸汽机。
汽轮机则以其热效率高、单机功率大、转速高、单位功率重量轻和运行平稳等优点，将蒸汽机排挤出了电站。
接着电动机又以其使用方便，代替了蒸汽机在工业设备中的应用。
然而小功率蒸汽机热效率比汽轮机高，所以在产煤区或只有劣质燃料的地区或某些特殊场合，蒸汽机仍有发挥作用的余地。
