纺织技术的变革引起了一系列的连锁反应，有了机器纺纱、织布，就要求有机械化的净棉、梳棉，机械化的起重和运输，同时也对漂白、印染技术提出了新的要求。而所有这一切都要求有更强大的动力。如果说工业革命产生于工作机的变革，则工业革命的进一步发展就必须有动力机的革新。

人们最初在生产中所使用的动力只有人本身所产生的肌肉力，随后则有风力、畜力和水力的利用。直到17、18世纪水力仍是大多数国家手工业生产的重要动力，以至于手工业工场只能建在河流的两旁。但水力受地区和季节的限制，能力不能随意增加，甚至有时会枯竭。在工场手工业时代，马是经常使用的动力，主要用于交通运输和矿井排水，英国有的矿山曾饲养几百匹马，以至于今天的人们还用“马力”来作为功率的单位。但是以马作动力也有缺陷，不仅费用昂贵，马的力量也有限，又不能连续工作，必须经常换班，带来了许多麻烦。尤其到17世纪末，英国的许多矿井积水问题日趋严重，当时一般只有靠马力转动辘轳来排除积水，据说有一个矿竟用了500匹马来做这项工作，这就大大影响了矿主的盈利，而且对于较深的矿井，排水还有各种技术上的困难。因此，发明一种在任何情况下都能正常工作的动力装置成为迫切需要，这就有了蒸汽动力机的发明和应用。

利用蒸汽作为动力的器物可以追溯到古希腊。早在公元前2世纪，希腊人赫伦（Hero）就利用蒸汽喷射的反作用原理制造过一种蒸汽旋转球，但很可能只是一种玩具而已。第一个较为实用的蒸汽机是英国的铁匠纽可门（T.Newcomen，1663—1729）于1705年制成的。他综合了前人研究的相关装置的优点，制成了名叫“大气机”的抽水机器。纽可门机结构上的特点是它依靠一根平衡横梁与水泵相连；平衡梁一端同活塞相连，另一端与抽水机相连；活塞在汽缸中上下运动，平衡梁便带动水泵抽水。而且该装置可以安放在地面上，不容易被水淹没；所用压力不很大，没有爆炸的危险；效率也比前有所提高。纽可门机的出现，受到了工业界，尤其是煤矿主的欢迎。在英国北部深的煤井中，17世纪末许多矿井被水淹没，纽可门机的出现，使这些煤矿获得新生。纽可门机不仅在英国许多矿井中得到推广，还用于城市供水和农田灌溉。但纽可门机还存在严重的缺陷，如只能作往复运动，热效率也很低，因而应用范围受到限制。

对纽可门机进行根本性变革的是英国格拉斯哥大学的仪器修理工瓦特（James　Watt，1736—1819）。1763年，格拉斯哥大学从伦敦买回一部纽可门机的模型，却运转不灵。于是瓦特开始着手修理这部机器，这实际是他的创造活动的开始。他专门仿造了几部纽可门机，研究了它的优缺点，同时还查阅了许多关于蒸汽机发展历史的书籍，通过分析、实验、比较，他发现纽可门机为了产生真空，每一冲程都要用冷水将汽缸冷却一次，造成巨大的热量损失，这正是机器运转不好，效率低下的原因。于是，瓦特就着手对纽可门机做进一步的改进，但由于当时他的理论水平有限，很难取得进展。而此时，由于蒸汽机的出现和应用，产生了初步的热学理论，这无疑对瓦特是一个极大的帮助。该校的化学教授布莱克（Joseph　Black，1728—1799）正着手研究量热工作，并于1756年首先提出比热概念，并发现了熔化、沸腾的“潜热”，形成了量热学的基础。在布莱克教授的帮助下，瓦特对纽可门机效率低下的原因有了更深的认识，经过一系列的研究，瓦特终于在1765年制成了分离冷凝器，这对蒸汽机的发展起了关键性的作用。1769年，瓦特的具有历史意义的专利——“在火力发动机减少蒸汽和燃料的消耗的一种新方法”被批准，它的基本部分是凝汽器的利用。18世纪80年代，瓦特蒸汽机又做了两次重要的改进。1784年瓦特发明了双向旋转式蒸汽机而使专门的泵用蒸汽机变成作为各工业部门普遍动力的万能发动机。1788年他又设计了离心调速器，6年后他又在发动机上装入蒸汽指示器，以对蒸汽机的运转加以适当控制，从而使第二种蒸汽机进一步得到改进与完善。可以说，瓦特的蒸汽机不但功率增大了，而且效率也有很大的提高，到1787年瓦特的双动旋转式蒸汽机实际上已经标准化了，具备了现代蒸汽机的基本型式。

我们说，工业革命的实质就在于从根本上改变物质财富的生产方式。蒸汽动力的产生、完善和推广应用为资本主义生产方式最终战胜封建主义生产方式奠定了基础。它不仅改变着生产过程的社会结合形式，而且根本变革了劳动工具本身。工厂制度的机器生产是以机器体系为基础的，它表现为一系列各不相同而又互为补充的工具机的协作，这是以分工为基础的协作在新形式下的再现。它同工场手工业的本质区别在于：由于各种局部机器的数量、规模和速度之间的一定比例，代替了直接协作的局部工人的各个特殊小组之间的一定比例，从而使劳动过程的协作性质不再是人为的、主观的，而成为由劳动资料本身的性质所决定的技术上的必要了。机器生产消灭了各特殊劳动过程的相互分离性，代之以各特殊过程的连续性。在工业革命所造成的机器大工业生产中，机器及其分工协作代替了劳动者及其分工协作。正因如此，带来了社会生产力的巨大发展，自1770—1840年的70年中，英国工业的平均劳动生产率提高了20倍。难怪恩格斯说：资产阶级在不到100年的统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多，还要大。