不经济，这是蒸汽机车被淘汰的主要原因。蒸汽机车要先烧煤为锅炉水加温，通过煤炭燃烧到一定热量再经过锅炉内的烟管过热管，加热锅炉胴体蒸发蒸汽，还要经过一系列复杂的加热干燥转换，进入气缸，推动鞲鞴，摇动机车动轮做功。

蒸汽机车热效率很低，锅炉内燃料燃烧的热量只有一部分转变为蒸汽的热能，锅炉的效率一般为50％～80％。蒸汽在汽机内作功，汽机效率只有10％～15％。

此外，在汽机到轮周的力传递中，机械效率为80％～95％。因此蒸汽机车的高热效率只有8％～9％，而且在车站停车，在机务段整备、停留等仍需消耗燃料，所以实际热效率只有5％～7％。大部分热能都被排放浪费了。