La machine à vapeur fonctionne grâce à la vapeur d'eau (eau liquide portée à ébullition dans une chaudière alimentée au charbon) accumulée dans un piston mobile ; un condenseur situé à l'extérieur d'un cylindre permet de condenser la vapeur sans refroidir le piston qui se déplace sous la pression, ce qui actionnent les roues qui sont reliées au piston grâce à une bielle.
Un balancier permet de transformer un mouvement circulaire en mouvement rectiligne, ce qui double l'efficacité de la machine.
