El sistema de fábrica. Si bien antes de la Revolución Industrial se hacía mucho trabajo en el hogar, el uso de maquinaria especializada condujo a la concentración de trabajadores en un sitio y también impuso restricciones geográficas, principalmente la necesidad de una fuente de energía cercana, ya sea agua o carbón. Por lo tanto, las fábricas se agruparon cerca de ríos o depósitos de carbón, y la industrialización fue más regional que nacional. Este nuevo tipo de producción permitió una mayor división del trabajo y una gestión más eficiente y jerárquica, reduciendo así los costes de fabricación. Como resultado, cada vez más personas podían comprar productos manufacturados y la demanda de ellos aumentó.
Hierro y Carbón. Las mejoras en la producción de hierro hicieron factible la rápida mecanización de la industria y, al igual que en la industria textil, Gran Bretaña abrió el camino. La clave del predominio británico en la fabricación de hierro provino de su uso del carbón, en lugar del carbón vegetal, en la fundición, una práctica que al principio parecía una desventaja. Los fabricantes de hierro preferían el carbón vegetal porque, como combustible vegetal, no pasaba impurezas al hierro fundido. En la Inglaterra del siglo XVIII, sin embargo, la escasez generalizada de madera encareció el carbón vegetal, por lo que los británicos usaron carbón como combustible de reemplazo y obtuvieron gran parte de su hierro de sus colonias de América del Norte. La pérdida de las trece colonias después de la Guerra de Independencia de los Estados Unidos (1775-1783) aumentó la demanda de una forma de evitar que el carbón genere impurezas en el hierro fundido. Los maestros del hierro experimentaron hasta que descubrieron cómo aplicar calor indirectamente utilizando un horno de reverberación, que separaba el carbón del contacto directo con el hierro. Este proceso, conocido como “charco”, fue desarrollado por el inglés Henry Cort en 1784 y perfeccionado en la década de 1790. Otras mejoras hicieron que el hierro fundido con carbón fuera igual, o superior, en calidad al producido con carbón vegetal y permitieron una rápida expansión de la producción de hierro inglesa a fines de la década de 1790 y un crecimiento aún más rápido durante las primeras décadas del siglo XIX, a medida que las máquinas hechas de hierro se volvieron cada vez más esencial para el desarrollo económico.
La energía de vapor. Los experimentos de artesanos y fabricantes de hierro con carbón y nueva maquinaria tuvieron un impacto enorme en la creatividad tecnológica británica. El ejemplo más importante fue la máquina de vapor. Desarrollada por primera vez a fines del siglo XVII y mejorada a lo largo del siglo XVIII, la máquina de vapor de carbón finalmente reemplazó la dependencia de la energía humana o animal. Sin embargo, dado que las primeras máquinas de vapor eran muy ineficientes, solo se usaban en lugares donde se podía conseguir fácilmente carbón barato, generalmente para bombear agua de las minas de carbón. Varios ingenieros británicos calificados, particularmente aquellos con experiencia en el diseño y construcción de herramientas de precisión, fueron responsables de mejorar la máquina de vapor. En la década de 1760, John Smeaton (1725-1792), un fabricante de instrumentos de Leeds, actualizó los diseños de motores de vapor existentes y duplicó su eficiencia. El ingeniero escocés James Watt (1736-1819), un fabricante de instrumentos de Glasgow, pasó dos décadas jugando con el motor y resolviendo varios problemas técnicos. Sus mejoras salvaron una enorme
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cantidad de carbón y permitió mover el motor. Los empresarios y artesanos británicos adaptaron rápidamente la versión del motor que Watt perfeccionó en 1778 para hacer funcionar todo tipo de máquinas industriales. Constantemente mejorada, la máquina de vapor fue esencial para la mecanización industrial y para el surgimiento del sistema fabril. A pesar de su movilidad, los motores de Watt todavía eran demasiado grandes y producían muy poca presión para hacer funcionar vehículos a vapor. En 1800, el inglés Richard Trevithick (1771-1833) desarrolló una máquina de vapor de alta presión más pequeña, lo suficientemente potente para barcos de vapor y locomotoras de ferrocarril, los avances más importantes en el transporte de la era industrial temprana.
Ferrocarriles. Usando la máquina de vapor de alta presión de Trevithick, que fue constantemente mejorada por talentosos ingenieros británicos, el ferrocarril surgió como una tecnología viable en 1814, cuando se utilizaron locomotoras de vapor para transportar carbón en las minas. El inventor de las locomotoras para varias minas fue George Stephenson (1782-1848), quien en 1825 diseñó el Activo (luego renombrado Locomoción), que tiró el primer tren de pasajeros de Darlington a Stockton a una velocidad de quince millas por hora. En 1829 Stephenson Rocket alcanzó treinta y seis millas por hora, ganando una carrera para determinar qué locomotora se usaría en la nueva línea ferroviaria entre Liverpool y Manchester, que se inauguró en 1830. En su primer año esta línea transportó a más de cuatrocientos mil pasajeros, lo que hizo que el transporte de personas más rentables que transportar mercancías, situación que existió hasta la década de 1850. El éxito financiero de esta línea, en el corazón de la región de Lancashire en rápida industrialización, estimuló la construcción de nuevas vías férreas. En veinte años, una red de vías férreas atravesó las Islas Británicas; otras redes se extendieron rápidamente por Europa occidental y América del Norte. En 1870, los extensos sistemas ferroviarios cubrían la mayor parte del continente europeo, así como los Estados Unidos, Canadá, Australia e India. En vísperas de la Primera Guerra Mundial (1914-1918), los ferrocarriles unieron partes dispares del mundo, creando los inicios de la estructura económica global. Como el máximo
La velocidad del tren aumentó de cincuenta millas por hora en 1850 a casi cien millas por hora en 1914, al igual que el ritmo de la vida moderna.
Efectos económicos y sociales. Los ferrocarriles redujeron el costo del transporte de mercancías pesadas, lo que permitió que áreas remotas se convirtieran en parte de una economía global. Los ferrocarriles transportaban productos manufacturados y materias primas de manera más fácil y económica que nunca. A medida que los mercados se amplían y los costos de producción caen, se pueden construir fábricas más grandes, lo que permite mayores ganancias potenciales. La facilidad y la relativa asequibilidad del transporte ferroviario permitió a los industriales construir fábricas más lejos de las fuentes de materias primas y más cerca de los consumidores. Como resultado, las ciudades crecieron y en muchos países industrializados la clase trabajadora urbana reemplazó a los agricultores como el grupo ocupacional más grande.