Uma máquina a vapor opera de tal forma a converter calor em trabalho: ou seja, ela utiliza calor para realizar tarefas, ao retirar calor de alguma fonte e transferi-lo para outra sob a forma de trabalho mecânico.

Além dos corpos a diferentes temperaturas, para sua operação, uma máquina a vapor requer uma substância capaz de se expandir durante sua operação.

A máquina deve operar por ciclos. Com isso, asseguramo-nos que ela opere de forma contínua.

Ao longo de um ciclo, haverá variação de energia interna da substância.