蒸汽機的原理就是用加熱的方式將水燒開而產生蒸汽，用蒸汽推動活塞，活塞又推動連桿帶動軸承做循環往復的運動，從而讓整臺機器做功。
水沸騰后水蒸氣膨脹對物體做功，自身內能減小溫度降低。水蒸氣液化成微小水滴，形成白霧，內能轉化為機械能。
蒸汽機：相對內燃機講屬于“外燃機”。由鍋爐與汽缸、活塞 連桿機構、配汽機構等構成，燃料加熱鍋爐（燃料在汽缸外燃燒，叫“外燃機”），將水燒開，產生蒸汽，蒸汽通過配汽機構進入汽缸，推動活塞做往復運
用酒精燈對燒瓶加熱，使水沸騰，蒸汽便把注射器的活塞向上推起。當達到一定高度時，打開夾子使蒸汽從橡皮管放出，這時活塞又落下來。這樣重復操作，可觀察活塞的往復運動，演示蒸汽機的簡單工作原理。
蒸汽機不是瓦特發明的，他只是解決了前人發明的蒸汽機的缺點而已。
世界上第一臺蒸汽機是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅（Hero of Alexandria）于1世紀發明的汽轉球（Aeolipile），不過它只不過是一個玩具而已。 約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了第一臺蒸汽機的工作模型。約與此同時薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機 1698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工業蒸汽機，他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。瓦特并不是蒸汽機的發明者，在他之前，早就出現了蒸汽機，即紐科門蒸汽機，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意義上的蒸汽機。
