①单膨胀机车，蒸汽在汽缸内膨胀后排入大气。该机车结构简单，应用广泛。

②再膨胀机车，蒸汽在一个或一对气缸（高压气缸）中膨胀，然后进入另一个或一对气缸（低压气缸）进行再膨胀，然后排放到大气中。这种机车虽然热效率高，但结构较复杂，使用较少。

③冷凝机车，废气进入安装在锅炉尾部的冷凝器冷凝成水，然后泵入锅炉重复使用，损失的水由锅炉水补充。机车结构非常复杂，多用于缺水地区。

④饱和蒸汽机车和过热蒸汽机车，由于机车采用过热器提高蒸汽温度，大大提高了蒸汽机的效率，将饱和蒸汽机车改造成过热蒸汽机车。