蒸汽机（Steam engine）是利用蒸汽在气缸内膨胀，推动活塞作往复运动而作功的热力发动机[1][2]。是以水蒸汽为工质的活塞式外燃机[3]。蒸汽机的出现引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，蒸汽机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[4]。

蒸汽机工作时需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，通过燃烧过程，水沸腾为蒸汽，蒸汽膨胀推动活塞做功。蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成，汽缸和底座是静止部分[5]。

世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于公元1世纪发明的汽转球，是蒸汽机的雏形[6]。

1712年，英国纽科门发明了第一台活塞式蒸汽机。1765年，瓦特对纽科门的蒸汽机作了改进，使其燃料费用降低约75%[1]。