Μια συσκευή διαχωρισμού ατμού χρησιμοποιείται για την αφαίρεση υδρατμών από τον ατμό. Ενώ ο όρος μπορεί να αναφέρεται σε ένα εξειδικευμένο σύνολο εξοπλισμού που λειτουργεί σε συντονισμό, μια συσκευή διαχωρισμού ατμού μπορεί να είναι οτιδήποτε εξαλείφει την περίσσεια υδρατμών από τον ατμό προκειμένου να αυξήσει τη θερμική απόδοση μιας ατμομηχανής. Το τελικό προϊόν ενός διαχωριστή υγρασίας ατμού αναφέρεται ως «ξηρός» ατμός, αν και εξακολουθεί να περιέχει νερό σε αέρια κατάσταση. Οι διαχωριστές ατμού χρησιμοποιούνται σε οτιδήποτε, από τις κλασικές ατμομηχανές ατμομηχανών έως τα σύγχρονα συστήματα στροβίλων που κινούνται με πυρηνική σχάση.
Ο κανονικός ή «υγρός» ατμός που δεν έχει περάσει από διαχωριστή ατμού περιέχει αιωρούμενα σταγονίδια νερού που είναι ακόμα σε υγρή κατάσταση. Αυτά δημιουργούνται όταν το νερό διεγείρεται αρκετά από τη θερμότητα της διαδικασίας βρασμού για να απελευθερωθεί από τη μεγαλύτερη μάζα υγρού, αλλά η ενέργεια που μεταδίδεται στα μόρια δεν είναι αρκετά μεγάλη για να σπάσει την επιφανειακή τάση των σταγονιδίων. Όχι μόνο αυτά τα σταγονίδια εξακολουθούν να είναι υγρά, αλλά παρουσιάζουν επίσης πυρήνες γύρω από τους οποίους ο αέριος ατμός μπορεί πιο εύκολα να κρυώσει και να συμπυκνωθεί.
Στο πιο βασικό παράδειγμα της ατμοκίνητης ατμομηχανής, τοποθετείται ένας θόλος ατμού πάνω από τον λέβητα για να λειτουργεί ως διαχωριστής ατμού. Ο ατμός στο δρόμο του από τον λέβητα προς τα έμβολα που οδηγούν τον κινητήρα πρέπει να περάσει στον θόλο ατμού και να επιστρέψει ξανά. Αυτός ο σχεδιασμός δημιουργεί έναν παθητικό διαχωριστή ατμού. Οι υδρατμοί που παγιδεύονται από τον διαχωριστή ατμού θα περνούσαν διαφορετικά στους κυλίνδρους του εμβόλου και θα συμπυκνωθούν εκεί. Εάν αφεθεί να συμπυκνωθεί σε αρκετά μεγάλη ποσότητα, το νερό θα δημιουργούσε μια μη συμπιέσιμη μάζα μέσα στον κύλινδρο του εμβόλου, δημιουργώντας μια κατάσταση που ονομάζεται υδραυλικό κλείδωμα, η οποία προκαλεί αστοχία ολόκληρου του κινητήρα.
Ενώ ορισμένες σύγχρονες ατμομηχανές εξακολουθούν να χρησιμοποιούν θόλο ατμού, αυτή η μορφή διαχωριστή ατμού μπορεί να ενισχυθεί από άλλους διαχωριστές υγρασίας και ο ατμός μπορεί να περάσει από πολλούς διαχωριστές πριν φτάσει στους στρόβιλους. Ορισμένοι παθητικούς διαχωριστές ατμού μπορεί να περιλαμβάνουν στενούς σωλήνες, βαλβίδες ή πτερύγια που αποθαρρύνουν τη διέλευση υγρών σταγονιδίων και επιστρέφουν τυχόν συγκομισμένο νερό στο λέβητα. Αυτά μπορούν να σχηματιστούν με τέτοιο τρόπο ώστε να προκαλούν τον ατμό που περνά μέσα από αυτά να στροβιλίζεται, αυξάνοντας την απόδοση της συσκευής.
Οι κίνδυνοι είναι διαφορετικοί σε έναν κινητήρα με τουρμπίνα, η ανάγκη και η λειτουργία ενός διαχωριστή ατμού είναι ουσιαστικά οι ίδιες. Σταγονίδια νερού στον ατμό υψηλής πίεσης που τρέχει πάνω από στροβίλους σε σύγχρονες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να βλάψουν τα πτερύγια του στροβίλου και άλλα μέρη. Επιπλέον, η συμπύκνωση στα πτερύγια και στα μέρη του στροβίλου μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση με την πάροδο του χρόνου. Ενώ αυτού του είδους η ζημιά μπορεί να μην είναι τόσο καταστροφική όσο η υδραυλική κλειδαριά, θα εξακολουθεί να μειώνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής ενός στροβίλου.