ğişme olmadan ama rotorun ilerlemesindeki işe etki ederek basınçtaki ve sıcaklıktaki düşmeyle, statora doğru hızlanması ve rotora doğru yavaşlamasıyla, basınç düşmesi yaşanır.

Bir basamakta kanada enerji girişi:

formula_65 sabit kanatlara (f) sağlanan kinetik enerji + hareketli kanatlara sağlanan kinetik enerjiye(m) eşittir.

Veya formula_66 = sabit kanatların üzerindeki entalpi düşümü, formula_67 + hareketli kanatların üzerindeki entalpi düşümü, formula_68.
Kanatların üzerindeki buhar genişlemesinin etkisi çıkıştaki göreli hızın yükselmesidir. Öyleyse çıkıştaki göreli hız formula_12 daime girişteki göreli hızdan büyüktür formula_11.
Hız açısından, hareketli kanatlardaki entalpi düşümü şöyle gösterilir: formula_71 (statik basınçtaki değişme katkı yapar)
Sabit kanatlardaki entalpi düşümü, sabit kanatlara giren buhar hızının önceden hareketli kanatlardan çıkan buhar hızıyla aynı olduğu kabul edildiğinde, söyle gösterilir: 

formula_67 = formula_73 = V nozuldaki girişteki buhar hızıdır. 
formula_74 çok küçüktür ve ihmal edilebilir.

Öyleyse, formula_67 = formula_76

formula_77

formula_78

Çok kullanılan bir tasarım yarım reaksiyon seviyesine veya %50 reaksiyona sahiptir ve bu Parson’un türbini olarak bilinir. Simetrik rotor ve stator içerir. Bu türbin için hız üçgeni benzerdir ve şöyledir:

formula_79, formula_80

formula_81, formula_82

Parson’un türbinin kabul ederek ve elimizdeki tüm ifadeleri alarak:

formula_83

Girişteki hız üçgeninden şunu elde ederiz;

formula_84

formula_85

formula_86

Yapılan iş (saniyede akan birim kütle): formula_87

Öyleyse kanat verimliliği şöyledir:

formula_88

Eğer , formula_89, o zaman

formula_90

Maksimum verimlilik için formula_91,şunu elde ederiz;

formula_92

Ve sonunda şunu verir: formula_93

Öyleyse formula_94 kanat verimliliği ifadesindeki formula_95 değerini koyarsak bulunur.

formula_96

formula_97

Buhar devrelerinde kullanılan yüksek basınç yüzünden, buhar türbinleri ve onların gövdelerinde yüksek ısıl atalet vardır. Kullanım için buhar türbinleri ısıtıldığında, ana buhar supapları durdurur (kazandan sonra), kızgın buharın supapları pas geçebilmesi için direkt olarak bir hatta sahip olur ve buhar türbiniyle sistem boyunca hatları ısıtmaya devam eder. Döndürme dişlisi, dengesiz genleşmeyi önlemek için olan düzenli sıcaklığı koruyan türbini döndürecek buhar yokken kullanılır. İlk olarak, rotoru düzgün bir yüzey (eğrilik olmayan) kabul ederek döndürme dişlisiyle türbini döndürdükten sonra döndürme dişlisinin kullanımı biter ve buhar ilk önce kıçtaki türbine, sonra da öndeki türbine gider. Büyük buhar türbinleri için ısıtma prosedürü on saati aşabilir.

Normal işlemlerde, rotor dengesizliği yüksek döndürme hızı nedeniyle kanatların rotordan kasaya doğru kopmasına neden olabilecek titremeye sebep olabilir. Bu riski azaltmak için, önemli derecede efor türbini dengelemek için sarf edilir. Ve türbinler yüksek kaliteli buharla çalıştırılır; ya kızgın (kuru) buhar ya da yüksek kurulukta doygun buhar. Bu yoğunlaştırılmış suyun kanatlara çarptığında ortaya çıkan kanatların çarpmasını ve aşınmasını önler (nem devam eder). Ayrıca, kanatlara giren sıvı su türbin milinin taşıyıcı yatağına zarar verebilir. Bunu engellemek için kazandaki sıcak buharı korumak için yapılan kontroller boyunca kondensat boru türbine yönlenen buhar şeridine kurulur

Modern buhar türbinlerinin bakımı kolay ve ucuzdur (genellikle kWh başına $0.005 civarında );çalışma süreleri çoğu zaman 50 yılı aşar.

Bir türbinin kontrolünün bir regülatör ile yapılması önemlidir çünkü zararı önlemek için yavaş çalıştırılması gerekir ve bazı uygulamalar (mesela alternatif elektrik akımı üretimi) ince hız ayarları gerektirir. Türbin rotorunun kontrolsüz hızlandırılması türbine giden buhar akışını kontrol eden nozul supaplarının kapanmasına neden olan yüksek hız tribine sebep olabilir. Eğer bu başarısız olursa, türbin çoğunlukla felaket boyutlarında parçalanana kadar, hızlanmaya devam eder. Türbinleri yapması pahalıdır. İnce üretim ve özel kalitede materyaller gerektirir. 
Elektrik ağıyla senkronizasyondaki normal süreç boyunca, enerji santrali yüzde beşlik droop hız kontrolüyle yönetilir. Bu şu anlama geliyor, tam yük hızı %100 ve yüksüz hız %105. Enerji santrallerinin yitimi ve çevrinmesi olmadan ağın sabit işlemi için bu gereklidir. Normalde hızdaki değişim küçüktür. Güç çıkışındaki ayarlamalar merkezkaçlı regülâtördeki baskı yayını yükselten droop eğrisini yavaşça yükselterek yapılır. Genellikle tüm enerji santralleri için basit sistem gerekliliği budur çünkü eski ve yani santraller sıklıktaki ani değişimlere dışarıyla iletişime gerek duymadan uyumlu olmak zorundadır.

Buhar türbini bitişikteki diyagramda gösterilen rankin çevriminin 3. ve 4. kısımlarının kullanan termodinamiğin basit prensipleriyle çalışır. Kızgın buhar (veya uygulamaya göre doygun kuru buhar) yüksek sıcaklıkta ve basınçtaki kazandan çıkınca türbine girer. Yüksek sıcaklıktaki ve basınçlı buhar nozul (çarpma etkili türbinde sabit bir nozul veya reaksiyon türbininde sabit kanarlar) kullanılarak kinetik enerjiye dönüştürülür. Buhar nozulu terk edince, yüksek sıcaklıkta hareket eder ve türbinin kanatlarına gönderilir. Kanatların üzerindeki onları hareketine neden olan buhar basıncı yüzünden kanatlarda bir kuvvet oluşur. Bir jeneratör veya diğer aletler milin üzerine yerleştirilebilir ve buhardaki enerji depolanabilir ve kullanılabilir. Gaz türbini girdiğinden daha yüksek sıcaklıkta ve basınçta doymuş buhar(uygulamaya göre sıvı buhar karışımı) olarak terk eder ve soğutulmak üzere konsendere gönderilir. Eğer ilk kurala bakarsak, birim kütle için geliştirlien işteki orana karşılık bir eşitli buluruz. Eğer çevreye doğru olan ısı kaybının olmadığını kabul edersek ve belli bir entalpideki değişime oranladığımızda kinetik ve potansiyel enerjideki değişimi ihmal edersek, şu eşitliğe ulaşırız;

formula_98


Türbinin ne kadar iyi çalıştığını ölçmek için, izantropik verime bakabiliriz. Bununla türbinin gerçek performansıyla ideal izantropik türbinin başarabileceği performansı karşılaştırırız. Verimliliği hesaplarken, çevreye olan ısı kaybının sıfır olduğu kabul edilir. Başlangıç basıncı be sıcaklığı gerçek ve ideal türbinde aynıdır ama türbinin çıkışında, gerçek türbin için enerji içeriği (spesifik entalpi) gerçek türbinin tersinmezliği yüzünden ideal türbinin için olandan farklıdır. Spesifik entalpi ikisi arasında daha güzel bir karşılaştırma yapabilmek için gerçek ve ideal türbinde aynı değerlendirilir.
İzantropik verim gerçek işi ideal işe bölerek bulunur.

formula_99


Elektrik güç istasyonları dünyadaki elektriğin çoğunu(%80 kadar) üretmek için elektrik jeneratörlerine bağlı buhar türbinlerini kullanır. Büyük çaplı pistonlu buhar makilerine hantal olduğundan ve yavaş çalıştığından, buhar türbinlerinin gelişimi merkezi elektrik jeneratörlerini pratik hale getirdi. 
Çoğu elektrik santrali kömür santrali ve nükleer santraldir; bazı tesisatlar buhar yaratmak için jeotermal buhar veya konsantre güneş enerjisi (CSP)kullanırlar. Buhar türbinleri termik santrallerdeki besleme suları gibi büyük santrüf pompaları sürmek için kullanır.

Elektrik enerjisi üretimi için kullanılan türbinler genellikle direkt olarak jeneratörlerine birleşiktir. Elektrik güç sistemlerinin sıklığına göre eş zamanlı sabit hızlara döndürülmek zorunda olduğundan, en büyük ortak hız 50 Hz sistemleri için 3,000 RPM, ve 60 Hz sistemleri için 3,600 RPM. Nükleer reaktörlerin ısı limiti düşük gaz kaliteli fosil yakıtlı santrallerden düşük olduğu için, türbin jeneratör setleri bu hızın yarısında çalışmaya ayarlanabilir ama türbin kanatlarındaki aşınmayı azaltmak için dört kutuplu jeneratörlerle.

Buharla çalışan gemilerde, buhar türbinlerinin pistonlu motorlara karşı avantajı küçük boyutlu, kolay bakımlı, hafif ve az titreşimli olmasıdır. Bir buhar türbini, sadece binlerde RPM’de çalışırken etkilidir ama en etkili çark dizaynları 300 RPM’den düşük hızlar içindir. Sonuç olarak Turbinia gibi birinci dünya savaşı sırasında kullanılan çok sayıda gemi buhar türbinlerinden çark millerine direk bağlı olmalarına rağmen, hassas (dolayısıyla pahalı) küçültme dişlisi genellikle gereklidir. Diğer alternatif yüksek hızlı türbinle çalıştırılan bir elektrik jeneratörünün bir veya daha fazla az hızlı çark millerine bağlı elektrik motorlarını çalıştırmak için kullanıldığı turbo-elektrik iletimidir; hassas diş kesimi savaş sırasındaki darboğazın bir ürünü olabilir. Turbo-elektrikli çalıştırma birinci dünya savaşsı sırasında büyük US savaş gemilerinde ve bazı fast linerlarda en çok kullanılandır ve ikinci dünya savaşında birlik transferinde ve toplu üretim yıkıcı eskortlarda kullanıldı. Türbinlerin alım fiyatı, çok daha az yakıt ve bakım masrafı ve küçük boyutlu türbinle, eşit enerjili pistonlu motorlarla karşılaştırıldığında dengelenir. Ama 1950lerden, dizel motorların büyük güvenilirliği ve yüksek verimliliği vardı: itici buhar türbini çevrimlerinin verimlilikleri ilerde %50yi geçebilir ama dizel motorları, günümüzde, özellikle deniz uygulamalarında genellikle %50yi aşıyor. Dizel enerji istasyonlarının işletim masrafları düşüktür çünkü az işlem gerektirmektir. Öyleyse, bilinen buhar gücü yeni gemilerin çok azında kullanılıyor. Tekrar sıvılaştırmaktansa, buhar türbiniyle boil-off gaz kullanmayı daha etkili bulan LNG carriers bir istisnadır.

Nükleer enerjili gemiler ve deniz altılar türbinlere buhar sağlamak için nükleer reaktör kullanır. Nükleer enerji genellikle dizel enerjisinin pratik olmadığı denizaltı uygulamaları gibi ya da lojistik ikmalin sorun çıkardığı buzkıran uygulamalarında kullanılır. Royal Navy’nin Vanguard-class denizaltıları için olan reaktör yakıtının dünyanın etrafında 40 kez dönmeye yettiği tahmin ediliyor ki bu bir deniz taşıtının servis ömrü için yeterlidir. Nükleer tahrik bakımın, nükleer sistemdeki düzenleri kontrollerin pahalılığı ve yakıt döngüsünün pahalılığı nedeniyle sadece birkaç ticareti deniz aracına uygulanır.

1894-1935 arasındaki deniz propulsiyonu buhar türbinlerinin gelişimi türbinin