世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅于公元一世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球，這是蒸汽機(jī)的雛形。就像是古希臘數(shù)學(xué)家希羅發(fā)明了蒸汽機(jī)，卻根本無法應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)中。

后來，紐科門及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī)，用來驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵，紐科門蒸汽機(jī)將蒸汽引入汽缸后閥門被關(guān)閉，然后冷水撒入汽缸，蒸汽凝結(jié)時(shí)造成真空，活塞另一面的空氣推動(dòng)活塞，這樣蒸汽機(jī)的活塞就可以進(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)了，但是，這種蒸汽機(jī)的熱效率很低，這主要是由于蒸汽進(jìn)入氣缸時(shí)，在剛被水冷卻過的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量。