증기가 가진 열에너지를 기계적 일로 변환시키는 원동기 형식의 하나. 보일러에서 발생시킨 고온고압의 증기를 노즐 또는 고정된 날개로부터 분출·팽창시켜 나온 고속의 증기류(蒸氣流)를 회전하는 터빈 날개에 부딪쳐서 그 충동작용 또는 반동작용에 의하여 축을 회전시키는 것이다.
따라서 증기터빈은 증기가 가지는 열에너지를 속도에너지로 바꾸기 위한 노즐과 속도에너지를 기계적 일로 바꾸기 위한 터빈 날개를 바탕으로 하여 구성되어 있다.

노즐과 터빈 날개의 한 조를 터빈의 단(段)이라고 한다. 증기터빈은 이러한 단을 여러 개 나란히 배열하여 구성되어 있다. 보일러로부터 보내오는 고압증기는 조절밸브를 지나 증기실로 들어가고 여기서부터 팽창하면서 각 단을 통과하여 배기실로 나간다. 회전부는 터빈축·임펠러 및 터빈날개로 되어 있다. 임펠러는 터빈축에 장치되어 차실(車室)에 수용되고 축은 차실 밖의 베어링에 지지된다.

터빈축이 차실을 관통하는 곳에는 증기의 누설을 방지하기 위하여 래버린스 패킹과 같은 밀봉패킹이 있다. 차실을 나온 증기는 복수기(復水器)로 들어가 여기서 냉각되어 물이 된다. 이 물은 다시 급수펌프로 보일러에 되돌려진다. 노즐은 각 단마다 설치되는 칸막이판 속에 고정되어 있다. 터빈의 단에는 터빈날개를 충동력만으로 구동하는 것과 충동력과 반동력의 양쪽에 의하여 구동하는 것이 있다. 전자를 충동단, 후자를 반동단(反動段)이라고 한다. 그리고 충동단만으로 이루어진 터빈을 충동터빈, 반동단만으로 이루어진 터빈을 반동터빈이라고 한다.

1) 충동터빈
충동단만으로 구성되어 있는 터빈으로 노즐 내에서 증기를 팽창시켜 운동량의 변화에 의해서 생기는 충동작용을 이용한 것인데 임펠러 내에서는 증기의 압력이 일정하다. 단단식은 드 라발터빈이다. 증기는 노즐을 통과하는 사이에 팽창하고 압력이 강하하여 속도가 커진다. 증기가 노즐을 나와서 날개 사이를 지나는 동안에 속도에너지를 잃고 속도는 감소된다. 그러나 이 사이의 압력은 일정하다.

드라발터빈은 회전속도가 1만∼3만 rpm이고 효율은 그다지 좋지 않다. 이 결점을 제거한 것이 1895년 커티스가 개량한 커티스터빈과 1903년 Y.H.쵤리가 개량한 쵤리터빈이다. 커티스터빈은 증기의 팽창에 의해 얻은 속도에너지를 충분히 유효하게 사용하기 위하여 가동(可動) 날개를 많게 만든 것이다. 1개의 임펠러에 2열 이상의 가동날개를 심고 그 사이에 고정된 안날개를 둔 구조이다. 쵤리터빈은 1단 충동터빈의 임펠러를 직렬로 배열하고 그 각 열에 차례로 증기를 통과시켜 증기의 전압력을 차례로 조금씩 단계적으로 떨어뜨려 임펠러를 회전시키게 되어 있다. 증기를 아주 저압까지 사용할 수 있는 효율이 좋은 터빈이다.

2) 반동터빈
충동터빈에서는 증기의 압력강하는 노즐 속에서 만이고 회전날개 안에서는 변하지 않으나, 반동터빈에서는 회전날개 속에서도 압력이 내려간다. 증기가 날개를 나올 때의 반동을 이용한 터빈이다. 증기가 축 방향으로 흐르는 것이 많아 이것을 축류(軸流) 터빈이라고 한다. 이 형식의 대표적인 것이 파슨스터빈이다.

많은 고정날개와 회전날개를 축 방향으로 번갈아 배치한 구조를 하고 있으며 고정노즐은 없다. 증기는 고정날개와 회전날개 사이를 흐르고 있는 동안에 압력이 차례로 강하함과 동시에 온도도 강하하여 열에너지를 운동에너지로 바꾼다. 충동터빈보다 날개 속의 속도가 작고 회전수를 저하시킬 수 있으며 대용량이고 효율이 좋다. 증기가 반지름 방향으로 흐르는 것도 있는데 이것을 반경류터빈이라고 한다.

융스트룀터빈은 그 예이다. 이것은 2개의 임펠러에 날개를 고리 모양으로 달고 임펠러를 마주 서게 하였을 때 이들의 날개가 번갈아 위치하게 되어 있다. 증기는 중심부에 도입되어 거기서 임펠러의 날개를 지나 바깥쪽 반지름 방향으로 흐른다. 따라서 좌우 축의 회전방향이 서로 반대가 된다. 이 때문에 날개의 상대속도는 2배가 되고 단수가 적어도 효율이 좋다. 그러나 구조가 다소 복잡해진다.

3) 특징과 용도
증기터빈은 회전운동만으로 회전속도를 빠르게 하여 출력당 중량을 작게 할 수 있고 장시간의 연속운전이 가능하다. 따라서 왕복형의 증기기관·내연기관 등에 대신하여 화력발전소·선박·공장 등의 대출력 원동기로서 널리 사용되고 있다.