La macchina a vapore è un sistema che trasforma l'energia termica in energia meccanica.

Anche se le attuali macchine a vapore, molto perfezionate, sono abbastanza complesse, lo schema di base è sempre lo stesso: una sorgente di calore porta ad ebollizione una certa quantità di acqua (nella caldaia) producendo vapore che espandendosi, preme sulle pareti del contenitore mettendo in movimento il pistone o una turbina che si mettono in moto per la pressione che ricevono, producendo lavoro meccanico. Ovviamente questo schema è molto semplificato, ma rende bene l'idea di come lavora una macchina di questo genere.

Usata per almeno due secoli come base per la costruzione di macchine industriali, per far viaggiare locomotive, navi e anche automobili e autocarri, la macchina a vapore, nella versione a turbina, trova ancora un uso importante nella produzione di energia nelle centrali nucleari o nelle grandi navi militari.

Uno dei vantaggi della macchina a vapore risiede nel fatto che è possibile usare qualunque combustibile o fonte di calore. Sono state sviluppate macchine funzionanti a carbone, legna, gasolio, e altri combustibili diversi. La macchina a vapore è stata forse l'elemento fondamentale nella prima rivoluzione industriale.