蒸汽船是由蒸汽机或汽轮机驱动的船舶，机械动力传递至明轮或螺旋桨。蒸汽是做功的工质，而非最初的能量来源：热量通常来自锅炉内燃料的燃烧。蒸汽推进技术伴随工业革命发展，逐渐取代了船舶对风帆的依赖，不过许多早期船舶同时使用这两种推进方式。蒸汽动力的采用改变了海上运输的速度、班期规律性及组织方式。(maritime.org)
工作原理
蒸汽推进装置将热转化为机械功。在锅炉中，水受热后变成具有较高压强的蒸汽。蒸汽在气缸或汽轮机各级中膨胀，驱动与船舶推进系统相连的机械。随后，冷凝装置将排出的蒸汽冷却成液态水，再用泵送回锅炉，使给水不断循环。(maritime.org)
表面式冷凝器有两项重要功能：一是回收水，减少携带或制取补充淡水的需求；二是维持较低的排汽压力，使蒸汽机或汽轮机能够从蒸汽中获取更多的功。在表面式冷凝器中，冷却用的海水与锅炉给水彼此隔离；如果两者混合，盐分就会进入蒸汽循环系统。(maritime.org)
蒸汽机械与内燃机的区别在于，供热过程发生在机械的工作腔室之外。历史上，煤是船用锅炉的主要燃料，后来改用燃油，减少了燃料装卸和处理所需的人力与时间。因此，船舶使用的燃料与其推进机制是两个不同的特征：燃油船仍可能采用蒸汽动力，而不是柴油机动力。(maritime.org)
早期发展
蒸汽航运是在多次试验中逐步发展起来的，并非源自某一项公认的单独发明。威廉·赛明顿的*夏洛特·邓达斯号*于1802年在苏格兰建造，是早期实用蒸汽推进技术的重要实例。其机械装置驱动船尾的明轮，并展示了在运河上拖曳满载船舶的能力。(rmg.co.uk)
在美国，罗伯特·富尔顿与罗伯特·利文斯顿共同研制了北河蒸汽船，这艘船通常以克莱蒙号之名为人所知。1807年，它在哈得孙河上往返于纽约与奥尔巴尼之间。富尔顿留存至今的书信描述了这次航行及开办定期客运的计划，记录了蒸汽船从试验性机械向有组织运输服务的转变。(si.edu)
远洋航行面临更大的挑战，因为蒸汽机、锅炉和燃料会占用原本可供旅客和货物使用的空间。*萨凡纳号于1819年横渡大西洋，但仅在部分航程中使用辅助蒸汽动力。大西方号*则于1838年展示了蒸汽动力在跨大西洋航行中更为充分的应用。这些里程碑并不意味着蒸汽船在一夜之间取代了帆船。(rmg.co.uk)
明轮、螺旋桨与船体
早期蒸汽船常使用安装在船体两侧或船尾的明轮。这些轮子旋转时拨动水体，产生推力。螺旋桨提供了另一种推进方案：位于船尾水下的螺旋状推进器，通过轴系由船体内部的机械装置驱动旋转。(charlottedundas.com)
由伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔设计、于1843年下水的*大不列颠号*是一个重要里程碑。它将大型铁质船体与螺旋桨推进相结合，成为首艘横越大洋的铁壳螺旋桨船。其铆接结构和一体化机械装置展示了后来在商船建造中占据核心地位的技术。(asme.org)
即使在先进的蒸汽船上，辅助风帆仍然有用。大不列颠号配备了完整而庞大的帆装，说明十九世纪的设计者会将不同推进系统结合使用，而不是把风帆与蒸汽视为非此即彼的选择。它的巨大船体也反映出容纳机械设备、煤舱、补给物资及付费旅客的需要。(nationalhistoricships.org.uk)
蒸汽机的改进与汽轮机
复胀式蒸汽机使蒸汽依次在多个气缸中膨胀。三胀式蒸汽机设有高压、中压和低压三级，可在更宽的压力范围内利用蒸汽做功。这种布置在远洋船舶中发挥了重要作用；第二次世界大战期间的标准化自由轮采用三胀式蒸汽机，表明在汽轮机问世后，这项技术仍有实用价值。(maritime.org)
汽轮机则利用蒸汽依次流过各排叶片来获得连续的旋转运动。查尔斯·帕森斯的试验船*透平尼亚号*于1894年下水，并在1897年的斯皮特海德海军阅舰式上公开展示，推动了汽轮机推进技术的确立。后续发展通过减速齿轮或电力传动，解决了汽轮机高转速与螺旋桨较低转速不匹配的问题。(asme.org)
在汽轮机电力推进系统中，汽轮机驱动发电机，发电机再向连接螺旋桨的电动机供电。这样便能使汽轮机转速与螺旋桨转速相互独立，而不必完全依靠机械减速齿轮。(maritime.org)
替代与保存
与完全依赖风力的船舶相比，蒸汽船的班期更加稳定，有利于开展定期客运和货运。不过，蒸汽动力并未消除天气造成的延误，也没有免除补充燃料的后勤需求。二十世纪，内燃机船在商船运输中日益取代蒸汽船。(rmg.co.uk)
蒸汽推进也通过采用不同的热源得以延续。在美国海军的船舶核动力装置中，反应堆产生的热量使二次回路中的水变为蒸汽，再由蒸汽驱动推进汽轮机和发电机。反应堆取代的是燃料燃烧这一热源，而非蒸汽机械的基本功能。(navsup.navy.mil)
保存下来的船舶记录了蒸汽船工程发展的不同阶段。大不列颠号于1970年被打捞并运回布里斯托尔；五大湖货船威廉·G.马瑟号于1925年下水，后来经过现代化改装，并于1991年作为水上博物馆开放。(nationalhistoricships.org.uk)