紡織技術的變革引起了一係列的連鎖反應,有了機器紡紗、織布,就要求有機械化的淨棉、梳棉,機械化的起重和運輸,同時也對漂白、印染技術提出了新的要求。而所有這一切都要求有更強大的動力。如果說工業革命產生於工作機的變革,則工業革命的進一步發展就必須有動力機的革新。
人們最初在生產中所使用的動力隻有人本身所產生的肌肉力,隨後則有風力、畜力和水力的利用。直到17、18世紀水力仍是大多數國家手工業生產的重要動力,以至於手工業工場隻能建在河流的兩旁。但水力受地區和季節的限製,能力不能隨意增加,甚至有時會枯竭。在工場手工業時代,馬是經常使用的動力,主要用於交通運輸和礦井排水,英國有的礦山曾飼養幾百匹馬,以至於今天的人們還用“馬力”來作為功率的單位。但是以馬作動力也有缺陷,不僅費用昂貴,馬的力量也有限,又不能連續工作,必須經常換班,帶來了許多麻煩。尤其到17世紀末,英國的許多礦井積水問題日趨嚴重,當時一般隻有靠馬力轉動轆轤來排除積水,據說有一個礦竟用了500匹馬來做這項工作,這就大大影響了礦主的盈利,而且對於較深的礦井,排水還有各種技術上的困難。因此,發明一種在任何情況下都能正常工作的動力裝置成為迫切需要,這就有了蒸汽動力機的發明和應用。
利用蒸汽作為動力的器物可以追溯到古希臘。早在公元前2世紀,希臘人赫倫(Hero)就利用蒸汽噴射的反作用原理製造過一種蒸汽旋轉球,但很可能隻是一種玩具而已。第一個較為實用的蒸汽機是英國的鐵匠紐可門(T.Newcomen,1663—1729)於1705年製成的。他綜合了前人研究的相關裝置的優點,製成了名叫“大氣機”的抽水機器。紐可門機結構上的特點是它依靠一根平衡橫梁與水泵相連;平衡梁一端同活塞相連,另一端與抽水機相連;活塞在汽缸中上下運動,平衡梁便帶動水泵抽水。而且該裝置可以安放在地麵上,不容易被水淹沒;所用壓力不很大,沒有爆炸的危險;效率也比前有所提高。紐可門機的出現,受到了工業界,尤其是煤礦主的歡迎。在英國北部深的煤井中,17世紀末許多礦井被水淹沒,紐可門機的出現,使這些煤礦獲得新生。紐可門機不僅在英國許多礦井中得到推廣,還用於城市供水和農田灌溉。但紐可門機還存在嚴重的缺陷,如隻能作往複運動,熱效率也很低,因而應用範圍受到限製。