Le turbine a vapore sono motori di calore che convertono l'energia termica del vapore in energia meccanica.
Le turbine a vapore sono essenzialmente costituite da un albero rotante sul quale sono di solito montati diversi stadi di turbina uno dietro l'altro, di solito uno stadio di alta pressione, uno stadio di media pressione e uno stadio di bassa pressione.
Ogni stadio della turbina è costituito da un involucro della turbina e da diverse giranti fissate all'albero una dietro l'altra, che consistono in un anello di pale. Tra gli anelli delle pale ci sono delle palette guida che sono saldamente fissate all'involucro della turbina. L'insieme delle palette guida e delle pale del rotore è chiamato palette per turbine.
Il vapore viene espanso nelle palette di guida, convertendo l'energia potenziale di pressione in energia di flusso cinetico che viene assorbita dalle pale del rotore della girante e convertita per azionare l'albero della turbina.
Negli stadi della turbina, la pressione e la temperatura del vapore diminuisce e il suo volume specifico aumenta. Nella parte a bassa pressione della turbina, il vapore ha un volume specifico così grande che le pale terminali possono diventare molto lunghe.
A valle della turbina c'è un condensatore in cui il vapore infine si condensa completamente in acqua.
Le turbine a vapore sono utilizzate principalmente nelle centrali a vapore, nelle centrali a ciclo combinato come la centrale a ciclo combinato e le cosiddette centrali di cogenerazione per la produzione di energia elettrica e per la fornitura di calore e vapore di processo.
Il vapore necessario viene prodotto principalmente con combustibili fossili come carbone, gas naturale, petrolio greggio o energia nucleare.