蒸汽能是一种二次能源。蒸汽能用途广泛，可以用于工业生产、交通运输、生活采暖、发电等诸多领域。人类从对蒸汽动力装置的设想和研究开始，到对蒸汽能的有限利用，经历了相当长的历史。但只是从英国工业革命时期瓦特改良蒸汽机开始，蒸汽能才真正实现了大规模商业利用，人类才进入“蒸汽时代”。

古希腊人赫罗（Heron）在公元前2世纪发明了最早的蒸汽装置——用蒸汽喷射的反作用力原理制作的蒸汽旋转球。达·芬奇在15至16世纪曾设想过蒸汽大炮并画出草图。1601年，意大利学者G.B.d.波塔（Giovani Batista della Porta，？～1615）描述了一种利用蒸汽提升水的机器的设想。1629年，意大利工程师G.布兰卡（Giovani Branca，1571～1645）想到用蒸汽驱动叶轮机，用于捣碎加工食物或矿石。1655年至1665年间，英国伍斯特侯爵二世E.萨默塞特（Edward Somerset，2nd Marquess of Worcester，1601～1667）制造出一种蒸汽提水装置和第一个蒸汽喷泉。1670年，比利时传教士南怀仁建造了一架蒸汽涡轮机模型。1679年，法国发明家D.帕潘（Denis Papin，1647～1713）发明了带有安全阀的蒸煮锅。但是这些初期的蒸汽装置主要用于生活领域，并没有大规模地用于工业生产领域。人类在工业领域对蒸汽能的大规模利用，是从18世纪中叶诞生于英国的工业革命开始的。

工业革命初期的英国，随着采煤业的大规模发展，煤矿的矿井变得越来越深并常被水淹没。当时主要用畜力拉动唧筒抽水，效率极低，迫切需要找到一种经济的动力用于煤矿抽排水。为此，英国工程师T.萨弗里（Thomas Savery，1650～1715）首先研制出了世界上第一台实用蒸汽机，实现了用蒸汽能抽水，但是技术经济指标多不理想。后来，T.纽科门对其进行了重大改革，他改进设计的纽科门机在1705年获得专利，于1712年开始广泛应用于矿山生产。据统计，18世纪内，全英制造使用的纽科门机共约2000台。但是纽科门机许多方面的性能仍不如人意。随着工业革命的飞速发展，各个工业部门都呼唤一种功率大、能耗低、通用性好，既能往复运动又能旋转运动的新型动力机。这一重大的历史进步是由瓦特完成的。

1763年，身为格拉斯哥大学仪器制造师的英国发明家J.瓦特（James Watt，1736～1819）受命修理一台纽科门机的教学模型机。他仔细研究了纽科门机的原理和结构，发现其耗用燃料量太大的关键问题，在于蒸汽每推动汽缸活塞完成一次冲程，都要冷凝一次以获得真空和气压，而下一次蒸汽进来时，先得将已冷却的汽缸重新加热，才能使其充满高温蒸汽做功，大量的热能就这样被浪费掉了。另外，汽缸内冷凝时冷却不充分，也是一大缺陷。经过长期思考和实验，瓦特发明了一个与汽缸分离的冷凝器，在冷凝器中冷却蒸汽，并用一台真空泵使冷凝器保持真空。又给汽缸加上一个套子，使汽缸一直保持高温，从而较好地解决了这两个方面的难题。1769年，瓦特研制出第一台样机并获得专利，其煤耗只相当于同等功率纽科门机的1/4。后经改进，又在1782年至1784年研制了第二代双作用旋转式蒸汽机。瓦特蒸汽机在生产实践和经济活动中取得极大成功。到1800年，瓦特机提供的蒸汽动力，在康沃尔郡和兰开夏郡已占全部动力的1/4～1/3。但是蒸汽机的推广和使用过程还是相对缓慢的，它并没有迅速在全行业取代其他动力源，直到19世纪30年代以后，蒸汽动力的使用量才逐渐超过水力，占据主导地位。

蒸汽机，特别是瓦特蒸汽机的发明，及由其动力推动的各种机器，是机器大工业时代的真正代表，也是工业革命的科技主导力量。在蒸汽机的推动下，纺织业、机械制造业、冶金采矿业、交通运输业和机械化农业都得以迅速发展，英国即依靠以蒸汽为动力的远洋舰队而成为“日不落帝国”，人类从此开始了“蒸汽时代”。蒸汽机的发明和使用开启了人类对蒸汽能的大规模利用，它既是一次科学技术革命，也是一次动力革命和能源革命。它对于人类经济与社会发展所做的重大贡献，怎样估计都不过分。

英国工程师J.瓦特设计的引擎