Er werd vanaf 1833 in de Zaanstreek af en toe geëxperimenteerd met stoomaandrijving van molens. Stoom had in de eerste helft van de 19de eeuw in de Zaanstreek geen kostenvoordeel. Stoommachines waren duur, ze hadden een gering vermogen, ze waren niet betrouwbaar en de prijs van brandstof was hoog.
In de tweede helft van de 19de eeuw ontstond er een vorm van globalisering door het vrijhandelsstelsel. Vele importtarieven op goederen werden afgeschaft. Ongepelde rijst kwam per zeeschip uit Birma en Indo-China. En gepelde rijst ging naar Zuid-Amerika. Lijnzaad werd geïmporteerd uit Argentinië en gerst uit Rusland. Uit de traditionele gortpellerij ontstond een bloeiende rijstpellerij. Cellulose en houtslijp uit Scandinavië werd tot papier verwerkt dat de hele wereld weer over ging. Op basis van de zeildoekweverij en de olieslagerij ontstond de linoleumindustrie.
De nieuwe productietechnieken en de enorme aanvoer van grondstoffen maakten het rendabel om vanaf 1850 steeds vaker stoommachines te gebruiken. De stoommachine werd steeds beter, betrouwbaarder en zuiniger. Ook de productiemachines werden steeds verbeterd. Zo hoefde lijnzaad niet meer in een hei-installatie uitgeperst te worden, maar gebeurde dat in hydraulische persen. In de stoomzagerijen kwamen allerlei nieuwe soorten snelzagen. De aanleg van spoorlijnen en nieuwe (water)wegen, maar ook de bouw van gasfabrieken en gasleidingen, de aanleg van waterleiding en later het elektriciteitsnet stimuleerden de industriële ontwikkeling.
Bij de bouw van de nieuwe stoomfabrieken bleef aanvankelijk de plattegrond van de windmolen bewaard. Er werd voor de stoommachine wel een apart stenen gebouw tussen de molenschuren geplaatst. Nieuwe materialen zoals ijzer, staal en beton maakten nieuwe vormen van fabrieksbouw mogelijk. In de Zaanstreek is volop met nieuwe vormen geëxperimenteerd. Door de nieuwe fabrieken aan de Zaan te vestigen, kon worden bespaard op transportkosten. De fabrieken werden ook gebouwd met meerdere verdiepingen. Verticaal transport vanuit schepen naar de verschillende etages van stenen fabrieken en pakhuizen was goedkoop.
Het was niet ongebruikelijk dat fabriekseigenaren naast een stoomfabriek gedurende enige tijd ook nog één of meer windmolens of houten pakhuizen hadden, maar geleidelijk verdween de windmolen uit het beeld van de Zaanse industrie. Een aantal kon het leven rekken met hulpaandrijving door een gasmotor, een oliemotor of een elektromotor. Pas rond 1960 was de economische rol van de laatste windmolens uitgespeeld.
De komst van de stoommachine maakte dat er talloze nieuwe fabrieken werden gebouwd. Door de snelle verhoging van de productie in de olieslagerijen, rijstpellerijen en papierfabrieken, groeiden de fabriekscomplexen snel. Tussen 1900 en 1940 waren er in de Zaanstreek naast stoomfabrieken en windmolens ook fabrieken en werkplaatsen die door elektriciteit of olie- of dieselmotoren werden aangedreven. Grote bedrijven, zoals de papierfabriek van Gelder Zonen in Wormer, hadden hun eigen elektrische centrale. De komst van de stoommachine maakte dat er bedrijven nodig waren die stoommachines en andere machines konden repareren. Daarom kwamen er in de Zaanstreek machinefabrieken die later zelf ook machines gingen ontwerpen en bouwen. Bekende bedrijven waren P.M.Duyvis & Co, Holleman en Gebr. Klinkenberg. De nieuwe Zaandamse zeehavens vormden ook aantrekkelijke vestigingsplaatsen voor bedrijven van elders. Uit Edam kwam houthandel William Pont, en uit Haarlem de werf Conrad. De Norit fabriek uit Drenthe en Bruynzeel uit Rotterdam vestigden zich in de Zaanstreek. Het grootste bedrijf dat van buiten de Zaanstreek kwam, was het staatsbedrijf der Artillerie Inrichtingen uit Delft. Maar dat had een militaire reden.
