Die Fortentwicklung der Dampfmaschine wurde durch die Notwendigkeit der Entwässerung von Bergbauschächten vorangetrieben. Zunächst nach Modellen von Thomas Savery gebaute Dampfmaschinen waren unwirtschaftlich und verbrauchten zu viel Kohle.
1712 entwickelte der englische Schmiedemeister Thomas Newcomen die atmosphärische Dampfmaschine. Bei ihr wird ein in einem Zylinder sitzender Kolben vom Dampf eines darunter ángebrachten Dampfkessels nach oben getrieben. Die Kolbenbewegung wird über eine Schwinge auf eine Pumpe übertragen. Während der Dampf und das Gewicht des Pumpengestänges den Kolben nach oben bewegen, sinkt er am obersten Punkt durch die mit der Unterbrechung der Dampfzufuhr eintretende Kühlung des offenen Zylinders wieder nach unten. Der Dampf kondensiert, der Druck im Zylinder sinkt und der auf den Zylinder wirkende Luftdruck schiebt den Kolben wieder nach unten.