蒸汽锅炉中的水沸腾为蒸汽，蒸汽被送到汽缸，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动，蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。

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。
按蒸汽在活塞一侧或两侧工作，蒸汽机可分为单作用和双作用式两种；

按汽缸布置方式，可分为立式和卧式；按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单胀式和多胀式；按蒸汽在汽缸中的流向，可分为回流式和单流式；

按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式三种。