Промышленный переворот, т. е. переход от инструментальной к машинной стадии производства (в центрах мирового хозяйства – конец XVIII – начало XX в.), представляет третью попытку стран Запада встать на путь быстрого, длительного, относительно устойчивого, самоподдерживающегося экономического роста (первая попытка была в XI–XIII вв., вторая – в конце XV–XVI в.). Как и в первых двух случаях, экономический подъем сопровождался и был отчасти обусловлен потеплением климата (в Западной и Северо-Западной Европе примерно с 1700 г.), что благоприятно сказывалось на состоянии сельскохозяйственного производства, а это в свою очередь стимулировало рост численности населения, увеличивало спрос, создавало общую благотворную психологическую атмосферу, способствовавшую техническому прогрессу и повышению уровня капиталовложений (ибо при прочих равных условиях уменьшало предпринимательские риски). К середине XVIII – началу XIX в. в ряде регионов Западной Европы был накоплен немалый экономический, социально-институциональный, научный и культурный потенциал, некая критическая масса, необходимая и достаточная для запуска механизма самоподдерживающегося роста.

Промышленный переворот в странах Запада привел к значительному – в 5–6 раз – ускорению общих темпов их экономического роста по сравнению с соответствующими показателями эпохи Возрождения и Просвещения: примерно с 0,3–0,4 % в год в XVI–XVIII вв. до 1,8–2,2 % в XIX – начале XX в. Несмотря на существенное повышение численности населения, многократно возросли и темпы роста подушевого ВВП. В период «промышленного рывка» они достигали в Великобритании (1785–1845) 0,5–0,7 %, во Франции (1820–1869) – 0,9–1,1, в Германии (1850–1900) – 1,4–1,5, в США (1840–1890) – 1,4–1,6, в Японии (1885–1938) – 2,0–2,2 и в Италии (1895–1938) – 1,5–1,7 %. Отличительной особенностью перехода к индустриальной экономической системе стало также значительное уменьшение нестабильности воспроизводственного процесса, свойственной большинству доиндустриальных обществ, весьма сильно зависевших от природно-климатических и иных экзогенных факторов. Каковы же были важнейшие источники индустриального роста?

Промышленная революция была бы невозможной без целой серии технических изобретений, сделавших возможной механизацию производства. Еще в 1733 г. ткач и механик Джон Кей изобрел так называемый «летающий челнок» для ткацкого станка, что значительно ускорило процесс изготовления тканей. В 1733–1735 гг. конструкторы Джон Уайет и Льюис Поль создали прядильную машину нового типа, рассчитанную на двигательную силу животных. Пальцы прядильщика в ней были заменены несколькими парами вытяжных валиков. Однако изобретение Уайета и Поля не получило распространения. Только в 1764 г. ланкаширскому механику Джеймсу Харгривсу удалось создать прядильную машину «Дженни», которую начали использовать в производстве. К 1788 г. в Англии уже насчитывалось 20 тысяч таких машин. Новая прялка имела ручной двигатель, приводивший в движение веретена, а вытяжные валики в ней были заменены вытяжным прессом. Харгривс, таким образом, механизировал операции вытягивания и закручивания нитей. Однако «Дженни» плела тонкую, но недостаточно прочную нить. Четырьмя годами позже (1769) появился новый прядильный станок. Он был построен Т. Хайсом, но патент на это изобретение получил Ричард Аркрайт. Именно с именем Аркрайта связано открытие первых фабрик-прядилен (с 1771 г.).

Ватерная машина Аркрайта (с приводом от водяного колеса), в отличие от прялки «Дженни», производила хотя и прочную, но грубую пряжу. Недостатки обоих изобретений были в конечном итоге устранены Сэмюэлем Кромптоном, сконструировавшим прядильную мюль-машину нового типа, которая вырабатывала прочную и тонкую пряжу. А Дж. Кеннеди к 1800 г. перевел это устройство на паровой двигатель. В 1825–1830 гг. английский механик Ричард Робертс создал автоматическую прядильную мюль-машину – сельфактор – способную прясть нити разных номеров.

В 90-е гг. XVIII в. механизация охватила и ткачество. В 1792 г. было запатентовано изобретение Э. Картрайта – легко управляемый ткацкий станок. Все операции в нем были механизированы. В начале XIX в. станины и другие детали ткацкого и иных станков начали изготавливать из железа. Это позволило сделать оборудование более прочным. Механизация ткачества и прядения повлекла за собой техническое переоснащение других смежных отраслей. В 1793 г. американец Э. Уитни сконструировал хлопкоочистительную машину «Джин», что дало мощный стимул развитию производства хлопка в Америке. В 1823 г. англичанин Памер и француз Перро создали два типа ситцепечатных машин.

Вслед за хлопчатобумажной промышленностью технический переворот охватил и другие текстильные отрасли – льняную, шелковую, шерстяную. Первые льнопрядильные машины появились во Франции в 1810–1811 гг. (конструкция Ф.А. Жирара), однако, широкое применение они сначала получили в Англии. В 1804 г. лионский ремесленник Ж.М. Жаккар изобрел шелкоткацкий станок, ставший популярным как у французских, так и у английских производителей. Механизировались и отрасли, потреблявшие продукцию ткацкого и прядильного производства, – кружевная, вязальная и швейная. Ключевую роль в техническом перевооружении производства сыграло изобретение универсального парового двигателя. В начале 80-х гг. XVIII в. английский изобретатель Джеймс Уатт создал свою знаменитую паровую машину двойного действия, получившую широкое распространение в промышленности и на транспорте (хотя приоритет в изобретении принадлежал русскому теплотехнику И.И. Ползунову). Двигатель этой системы имел один цилиндр. Пар работал последовательно то снизу, то сверху, а противоположная часть цилиндра в это время соединялась с конденсатором, куда и уходил отработанный пар. Передаточное устройство совершало теперь не возвратно-поступательное, а вращательное движение. В 1785 г. машина Уатта была впервые применена на прядильной фабрике. Позднее паровые двигатели стали использовать и в других отраслях промышленности. В 1800 г. в Англии насчитывалось 320 паровых машин, а в первой четверти XIX в. – уже 15 тысяч.

Кроме парового двигателя, применяемого в промышленности, повсеместно продолжалось использование мускульных, конных, ветряных и водяных двигателей, которые также усовершенствовались. Технологически фабрика того времени состояла из 3-х основных звеньев: двигателя, передаточного механизма и рабочих машин. До 1828 г. в фабричном производстве использовалась зубчатая передача, потом ее сменила ременная, имевшая больший КПД, но благодаря ее применению терялось около 80 % производимой энергии. Из-за ограниченности энергетических мощностей и медленной эволюции рабочих машин на фабриках времен промышленной революции долго сохранялись многие ручные операции.

Важным направлением технического переворота стало усовершенствование металлургического процесса. А. Дерби еще в 1735 г. для получения высококачественного чугуна начал добавлять во время плавки к железной руде вместо древесного каменный уголь. Если выплавка чугуна в Англии в 1780 г. составляла 40 тыс. т, то к 1790 г. она поднялась до 90 тыс. т и еще раз удвоилась за последнее десятилетие XVIII в. Изготовление чугуна в подавляющем большинстве теперь осуществлялось на коксе. Конструкция доменных печей также была усовершенствована. Изменилась и техника дутья: оно стало горячим (воздух, подаваемый в домны, специально разогревался). Предпринимались попытки рационального использования газов, формировавшихся в печах в результате плавки и ранее уходивших в воздух. Опыты в этой области завершились изобретением английским инженером Эдуардом Каупером в 1857 г. воздухонагревательного аппарата.

Выработка железа, долгое время отстававшая от выплавки чугуна, также претерпела технологические изменения. В Англии в 90-х гг. XVIII в. количество производимого железа составляло лишь 20–30 тыс. т, поэтому его в связи с растущими потребностями производства ввозили из-за границы. Переворот в получении этого металла произвел метод пудлингования, изобретенный и запатентованный Генри Кортом в 1784 г. В процессе плавки чугуна в специальной отражательной печи происходило его преобразование в малоуглеродное тестообразное железо. Благодаря распространению метода пудлингования Англия вышла на первое место в мире по выпуску железа.