蒸汽機車的工作原理：
1.當蒸汽機內水沸騰時，汽缸內的空氣急劇膨脹，推動汽缸內的活塞。這里是運用了能量的轉化，由水的化學能轉化為空氣的內能，又由空氣的內能轉化為活塞的機械能)活塞帶動了連在后面的輪軸,在與它連接的杠桿左右兩邊就是汽車的車輪,這樣變使得汽車動起來了.
2.這里是運用的了在溫度不變的條件下,壓強隨氣體體積的增大而減小。液體的沸點隨壓強的減小而減小)通過燃料作用，水又在次沸騰，帶動活塞及其輪軸，使得汽車可以周而復始的運動下去。
蒸汽機車優點：
現代蒸汽機的最大的優點是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉化為機械能。不像內燃機那樣，它對其燃料不挑剔。此外沒有蒸汽機的話原子能無法被使用。
另一種有類似優點的小巧的外燃機是斯特林發動機。其缺點是它在許多情況下難以運行。現代的混合動力汽車就是為了彌補這個缺點而設計的。
尤其在高山上蒸汽機機車的優點顯著，因為它們也可以在比較低的氣壓下運行。當南美洲將用柴油-電力機車取代它們的蒸汽機車后這一點就被發現了。
瑞士和奧地利新的齒軌鐵路使用現代的蒸汽機，這些蒸汽機只需要一個人來運行，比起過去的蒸汽機它節省60%的燃料，比起電力機和柴油機它輕50%，因此對齒軌的磨損小得多。
蒸汽機車缺點：
離不開鍋爐，整個裝置既笨重又龐大；新蒸汽的壓力和溫度不能過高，排氣壓力不能過低，熱效率難以提高；它是一種往復式機器，慣性力限制了轉速的提高；工作過程是不連續的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
因此，拋棄了笨重鍋爐的內燃機，最終以其重量輕，體積小、熱效率高和操作靈活等優點，在船舶和機車上逐漸取代了蒸汽機。汽輪機則以其熱效率高、單機功率大、轉速高、單位功率重量輕和運行平穩等優點，將蒸汽機排擠出了電站。
接著電動機又以其使用方便，代替了蒸汽機在工業設備中的應用。然而小功率蒸汽機熱效率比汽輪機高，所以在產煤區或只有劣質燃料的地區或某些特殊場合，蒸汽機仍有發揮作用的余地。
