Una macchina a vapore è un motore a combustione esterna che produce energia meccanica grazie alla dilatazione del vapore d'acqua (il vapore si ottiene a partire da un fluido di lavoro mediante la combustione di un combustibile).
Dopo diversi tentativi da parte di molti scienziati, nel 1765, James Watt riuscì a mettere a punto una macchina che potesse essere utilizzata nei trasporti e nelle industrie e che avesse dimensioni, consumi e costi ridotti.
L'invenzione della macchina a vapore è stata di fondamentale importanza per il progresso in campo industriale e dei trasporti.
Prima fase
Il distributore è spostato a destra e consente al vapore di entrare nel cilindro in cui scorre un pistone (detto anche stantuffo). La pressione del vapore spinge il pistone a sinistra.
Seconda fase
Il distributore si sposta a sinistra e permette al vapore di entrare nel cilindro dalla parte opposto rispetto alla prima fase. Il pistone è così spinto verso sinistra.
Il moto del pistone e rettilineo e alternato (sinistra-destra), sarà trasformato in moto rotatorio della ruota grazie al meccanismo biella-manovella.