第一次工业革命肇始于蒸汽机的革新，确切地说，是詹姆斯·瓦特对早先托马斯·塞维利（1698年）和托马斯·纽科门（1712年）发明的工业蒸汽机的改造。
尽管此时的蒸汽机能够部分取代人力，但效率低下，投入产出比失衡，如同当今投入成本高、产出却低的自动化生产线一样，无法大规模普及。
詹姆斯·瓦特在1765年至1790年间，运用科学原理对工业蒸汽机进行了改造，其效率提高到纽科门机的三倍以上，最终发明了可批量商用的工业用蒸汽机。
火车是蒸汽机在大众运输领域的成功应用。乔治·斯蒂芬森（George Stephenson)于1814年7月25日制造出了世界上第一辆蒸汽机车，取名为“布鲁克”号，又称“火车”。
与所有新兴事物一样，蒸汽火车的发展也经历了一个逐步稳定的过程。
最初的蒸汽火车经常发生爆炸，但由于其运载效率远高于马车，即使发生爆炸，也无法阻挡人们对火车的热情。
导致火车锅炉爆炸的原因有很多，例如水处理不当导致结垢过热、水位过低、安全阀卡住，甚至炉膛爆炸。严重的爆炸事故可能引发整列火车的爆炸。
自工业革命开始以来，操作人员培训不足导致锅炉被忽视或操作不当，也一直是爆炸的一个常见原因。
蒸汽火车主要由四个部分组成：锅炉、汽机、车架走行部分和煤水车。锅炉是产生和储存蒸汽的装置，是机车的“心脏”。锅炉用钢板焊接而成，主要由火箱、锅胴、烟箱三部分组成。
火箱是烧煤的地方，分内外层，内层叫内火箱，外层叫外火箱，两层之间充满了水。火箱底部是炉床和灰箱，灰箱是用来接存煤灰的。
两层之间必须要有一定量的水存在，否则就容易发生爆炸。锅炉内的蒸汽压力值也很重要，如果超过额定的压力值，也会爆炸，这与高压锅的爆炸原理类似。
这种故障不限于铁路发动机，因为机车型锅炉已用于牵引发动机、便携式发动机、用于采矿或伐木的打滑发动机、锯木厂和工厂的固定发动机、取暖用的固定发动机，以及为其他工艺提供蒸汽的包装锅炉。在所有应用中，保持适当的水位对于安全运行是至关重要的。
由于早期蒸汽机车锅炉知识的获得主要是通过试错，爆炸和由此造成的破坏是不可避免的。随着设计的改进和维护的加强，到19世纪末，锅炉爆炸次数明显减少，20世纪后进一步改进后，蒸汽火车成为一种非常稳定的交通工具。
蒸汽火车发明后，铁路交通迅速发展，为人们的生产和生活带来了极大的便利。但由于蒸汽火车噪音大、污染严重、效率也较低，随着内燃机火车的发明，蒸汽火车逐渐淡出了历史舞台。欧美和日本早在20世纪50年代就停止了蒸汽火车的生产。
由于中国自身的客观原因，蒸汽火车在1949年后才开始在中国发展，因此发展速度很快。到1988年中国停止生产蒸汽机车为止，我们一共造出了9698台蒸汽机车，最好的机车已经达到世界领先水平。
而蒸汽火车在中国退出历史