Ofte er dampmaskinen utformet slik at vann i gass- og væskeform sirkulerer i en lukket krets. Den ideelle termodynamiske syklusen som brukes for å analysere denne prosessen kalles . I denne syklusen blir vann oppvarmet og forvandles til damp i en kjele som arbeider ved høyt trykk. Når dampens varmeenergi benyttes til å drive en stempelmaskin eller turbiner, skapes mekanisk arbeid. Dampen får redusert trykk og temperatur på veg gjennom dampmaskinen. Etter at dampen forlater dampmaskinen, strømmer den ut i kondensatoren, der den kondenseres til vann som pumpes tilbake i kjelen.