蒸汽機車在蒸汽鍋爐中，通過燃燒過程水沸騰為蒸汽。報廢火車頭回收,二手綠皮火車廂改裝通過管道蒸汽被送到汽缸。閥門控制蒸汽到達汽缸的時間，經(jīng)主汽閥和節(jié)流閥進入滑閥室，受滑閥控制交替地進入汽缸的左側(cè)或右側(cè)，推動活塞運動。蒸汽在汽缸內(nèi)推動活塞做功，冷卻的蒸汽通過管道被引入冷凝器重新凝結(jié)為水。這個過程在蒸汽機運動時不斷重復(fù)。

  在高山上蒸汽機機車的優(yōu)點顯著，因為它們也可以在比較低的氣壓下運行。當(dāng)用柴油-電力機車取代它們的蒸汽機車后這一點就被發(fā)現(xiàn)了。在高山上他們不得不放棄使用功率比較高的柴油機車，取而代之的還是功率雖然不如柴油機車但不受海拔限制的蒸汽機車。
  帶壓蒸汽技術(shù)被下一個重要的改進是使用雙動活塞，帶壓蒸汽在一個汽缸壓力降低到普通大氣壓或在其凝結(jié)過程中可以推動另一個汽缸。大多數(shù)往復(fù)式引擎今天使用這個技術(shù)。汽缸完全封閉來防止蒸汽逃散。一根滑桿通過一根搖臂軸和曲壁將往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。另一個曲壁和軸承用來控制閥門。