Höyryturbiini on laite, joka pystyy muuttamaan paineistetun höyryn lämpöenergian pyöriväksi liikeksi. Tätä pyörivää liikettä käytetään usein voimalaitoksissa sähkön tuottamiseen, vaikka sillä voi olla myös muita sovelluksia. Höyryturbiinien perusperiaatteesta kirjoitettiin ensimmäisen kerran jo ensimmäisellä vuosisadalla jKr., Kun taas moderni höyryturbiini suunniteltiin vasta vuonna 1884.
Ensimmäisen modernin höyryturbiinin suunnitteli Sir Charles Parsons. Sitä käytettiin yhdessä dynamon kanssa 7.5 kW: n tehon tuottamiseksi. Pian keksintönsä jälkeen laite löysi ensisijaisen käytön voimalaitoksissa ympäri maailmaa ja merivoimien aluksilla. Aiemmat edestakaisin liikkuvat höyrykoneet olivat sekä vähemmän tehokkaita että vaikeammin mukautettavia käytettäväksi aluksilla, mikä vaati monimutkaisia järjestelmiä yksinkertaisen suoran käyttömekanismin sijasta.
Höyryturbiinit käyttävät periaatetta, joka sallii paineistetun höyryn laajenemisen hallituissa vaiheissa. Jokainen turbiini voi koostua useista impulsi- ja reaktioturbiineista, joista kukin sallii höyryn laajentua ja kääntää teriä tai kauhoja laitteen sisällä. Useimmat höyryturbiinit käyttävät molempia näitä muunnelmia yhdessä, ja impulssiturbiinit toimivat korkeassa paineessa ja matalat paineet käytetään reaktioturbiinien kanssa. Ero näiden kahden välillä on se, että impulssivalikoima käyttää suutinta suuren nopeuden höyryn tuomiseksi roottoriin, kun taas reaktioturbiinien roottorit ovat itsessään eräänlainen suutin.
Impulssi- ja reaktioturbiinien järjestely höyryturbiinin sisällä voi tehokkaasti tehdä järjestelmästä erittäin tehokkaan. Hyödyntämällä sekä korkeaa että matalaa painetta ja antamalla höyryn työskennellä sen laajentumisen jokaisessa vaiheessa prosessi voi pysyä erittäin isentrooppisena. Tämä tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että järjestelmään tuleva entropia on samanlainen kuin se, joka tulee ulos. Suunnittelun toinen etu on, että turbiinien pyöriminen luo pyörivää liikettä, joka voi olla ihanteellinen sekä sähköntuotantoon että kääntölapoihin tai muihin käyttömekanismeihin aluksissa.
Suuri osa kaikesta maailmassa tuotetusta sähköstä käyttää höyryturbiinigeneraattoreita. Niitä on sekä fossiilisissa polttoaineissa että ydinvoimalaitoksissa, joista ensimmäinen polttaa hiiltä tai öljyä veden lämmittämiseksi höyryksi ja jälkimmäinen luottaa ydinfissioreaktioon höyryn tuottamiseksi. Lisäksi jonkin verran sähköä tuotetaan käyttämällä prosessia, joka tunnetaan nimellä keskittynyt aurinkoenergia. Tämäntyyppinen voimalaitos voi käyttää aurinkoa höyryn tuottamiseen, joka voi sitten kääntää höyryturbiinit.