世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于公元一世纪发明的汽转球，这是蒸汽机的雏形。就像是古希腊数学家希罗发明了蒸汽机，却根本无法应用到现实中。

后来，纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机，用来驱动独立的提水泵，纽科门蒸汽机将蒸汽引入汽缸后阀门被关闭，然后冷水撒入汽缸，蒸汽凝结时造成真空，活塞另一面的空气推动活塞，这样蒸汽机的活塞就可以进行反复运动了，但是，这种蒸汽机的热效率很低，这主要是由于蒸汽进入气缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量。