蒸汽火車頭的構造主要包括以下幾個核心部分：
鍋爐。鍋爐是蒸汽火車頭的核心部件，主要負責將水加熱產生蒸汽。它通常由爐膛、水箱、煙管等部分組成，爐膛用於燃料燃燒，煙管用於排放燃燒產生的煙氣，水箱則用於存儲水分，將其轉化為蒸汽。
汽缸與活塞。汽缸和活塞組成了蒸汽火車頭的發動機，負責從鍋爐產生的蒸汽中抽取能量產生動力。鍋爐產生的蒸汽推動活塞在汽缸內運動，從而實現能量的轉換。
連桿。連桿用於連線活塞和傳動齒輪，將發動機的線性運動轉換為旋轉運動。
傳動齒輪。傳動齒輪負責將發動機轉換出來的旋轉速度和力量傳輸到機車車輪上，實現機車的運動。
剎車機構。用於控制火車頭的制動力和速度。
除此之外，蒸汽火車頭還包含其他關鍵部件，如煤水車、自動進給裝置和氣動系統等，用於存儲燃料和水分、調整燃料和水分供應以及調節火車的制動和牽引力。這些組件共同作用，使蒸汽火車頭能夠有效地將熱能轉化為機械能，從而牽引列車前進。