Buhar makinesi, buharın ısı enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir dıştan yanmalı motordur ve lokomotifler, buharlı gemiler, pompalar gibi birçok alanda kullanılmıştır. Tarihteki ilk örnek, MS 1. yüzyılda Mısırlı mühendis Heron'un İskenderiye'de yaptığı buharlı türbin olsa da, bu icat toplumda bir etki yaratmamış; ilk faydalı uygulama ise 1679'da Fransız fizikçi Denis Papin'in düdüklü tenceresi olmuştur. 1698'de İngiliz mühendis Thomas Savery, madenlerden suyu boşaltmak için ilk ticari buhar makinesini ("Madencinin Arkadaşı") yapmış, ancak düşük verimliliği nedeniyle yaygınlaşamamıştır. 1712'de Thomas Newcomen, piston ve kaldıraç sistemiyle daha güvenli bir makine geliştirmiş; ancak asıl devrim, 1764'te James Watt'ın makineyi onarırken ayrı sıcak ve soğuk odalar (kondenser) fikrini geliştirmesiyle yaşanmıştır. Watt'ın bu yeniliği, sürekli ısıtılıp soğutulan silindirin israfını önleyerek verimliliği büyük ölçüde artırmış ve buhar gücünün endüstriyel çağın temelini atmasını sağlamıştır. Çalışma prensibi, suyun kaynatılıp buharın genleşmesi ve soğutulunca vakum oluşturarak mekanik iş yapmasına dayanır; bu sayede ısı enerjisi, hareket enerjisine dönüştürülür.