En ångmaskin är en maskin som använder ånga för att producera mekanisk [[rörelse]]. Den grundläggande principen bakom en ångmaskin är omvandlingen av kemisk energi, som finns lagrad i bränsle, till värmeenergi, och sedan till mekanisk energi. Denna process involverar flera steg och komponenter, var och en med en specifik funktion. Först krävs bränsle, vanligtvis kol, olja eller trä, för att skapa värmeenergi. Detta bränsle förbränns i en del av [[Ångmaskinen]] som kallas fyrboxen. I fyrboxen sker förbränningen under kontrollerade förhållanden för att effektivt omvandla bränslets kemiska energi till värme. Värmen som genereras i fyrboxen överförs till ångpannan, en behållare fylld med vatten. Ångpannan är konstruerad för att tåla höga temperaturer och tryck. När vattnet i ångpannan hettas upp övergår det från vätskeform till ångform. Denna ånga har ett mycket högt tryck på grund av den energi som överförs från bränslet. Ångan från ångpannan leds sedan till en cylinder där den utövar kraft på en kolv. Kolven, en solid cylinderformad komponent, omvandlar ångans tryck till mekanisk rörelse. Denna rörelse består av en fram- och tillbakagående rörelse i cylindern. Kolvens rörelse överförs till en vevaxel. Vevaxeln omvandlar den fram- och tillbakagående rörelsen från kolven till en roterande rörelse. Denna roterande rörelse är det som ofta används för att driva olika typer av maskiner och mekaniska system. Efter att ångan har utövat sin kraft på kolven, måste den evakueras från cylindern för att processen ska kunna fortsätta. Detta sker genom ett system av ventiler och utblås. Ventilerna reglerar flödet av ånga in och ut ur cylindern, och utblåset tillåter den använda ångan att släppas ut ur systemet. För att jämna ut och stabilisera den mekaniska rörelsen som genereras av kolven och vevaxeln används ett svänghjul. Svänghjulet, som är fast monterat på vevaxeln, fungerar som en energilagringsenhet. Det lagrar kinetisk energi och frigör den jämnt, vilket minskar fluktuationer i rörelsen och bidrar till en jämnare drift. Genom denna sekvens av processer och komponenter, omvandlar ångmaskinen bränslets kemiska energi först till värme, sedan till tryck, och slutligen till mekanisk rörelse.