De industriële revolutie werd mogelijk gemaakt door de uitvinding van de stoommachine. Ambachtelijk werk maakte plaats voor machinale productie. In de regio Waterland was het vooral in Wormer, waar de industrialisatie voor het eerst grote vormen aannam. Met name de papierfabriek van Van Gelder Zonen groeide na 1850 uit tot een industriële gigant. Volgens een 19e eeuwse statistiek stonden in 1889 in dit bedrijf acht stoommachines met het voor die tijd aanzienlijke vermogen van 154 pk opgesteld. Er werkten meer dan 100 man personeel. Bij de rijstpellerij van Wessanen en Laan stonden toen twee stoommachines van in totaal 97 pk. Het aantal werknemers bedroeg toen 52. Daarnaast waren er nog een aantal kleinere bedrijven met elk één stoommachine.
Elders in Waterland nam de industrialisatie lang zo'n grote vlucht niet. Het meest geïndustrialiseerd was Purmerend, waar in 1889 drie bedrijven van stoommachines gebruik maakten, met name in de aardewerkindustrie: de firma J.S. Cohen met een machine van 26 pk en tien werknemers en de firma Brantjes en Lankelma met een machine van 27 pk en zeven werknemers. Geen grote fabrieken dus. Rond de eeuwwisseling zou de melkfabriek Hollandia met ruim 100 personeelsleden het grootste bedrijf van Purmerend worden. In Edam was het textielbedrijf van de weduwe Van der Noort in 1889 de grootste, maar met een machine van 9 pk en 27 werknemers was ook dit een erg bescheiden fabriekje. In Edam bevond zich toen ook de Edammer Stoomzuivelbereiding van de firma Tuin, een van de eerste melkfabrieken in Waterland. Ook hier kwamen in het begin van de 20e eeuw nog wel wat meer fabrieken, maar een hoge vlucht heeft de industrialisatie hier nooit genomen. In Monnickendam was er in 1889 nog geen enkel bedrijf, dat van een stoommachine gebruik maakte. Wat overigens niet wil zeggen dat er hier geen bedrijven van enige omvang waren. Monnickendam telde twee scheepswerven, maar schepen werden in Monnickendam toen nog op geheel ambachtelijke wijze gebouwd. Dat zou echter niet zo blijven, want in de 20e eeuw ontwikkelden deze bedrijven zich tot moderne scheepswerven.
Ook in het transportwezen deed de stoommachine haar intrede. Op het in 1824 geopende Noordhollandsch Kanaal werden weldra ook de eerste stoomboten gesignaleerd. Maar het zou nog tot 1856 duren voordat er een geregelde stoombootverbinding tussen Amsterdam en Purmerend tot stand kwam. In 1865 kwam er ook een stoombootverbinding tussen Purmerend en Edam. Het kanaal maakte Purmerend trouwens ook goed bereikbaar voor zeeschepen. De Purmerendse rederij en houthandel van de firma Brantjes beleefde in de tweede helft van de 19e eeuw een bloeiperiode.
Nog veel meer mobiliteit brachten de spoorverbindingen. In 1876 werd begonnen met de aanleg van een spoorlijn van Zaandam via Purmerend naar Hoorn en Enkhuizen. Het traject tot Hoorn kwam in 1884 gereed. Op 20 mei dat jaar werd in Purmerend het spoorwegstation feestelijk geopend. De verbinding met Enkhuizen kwam een jaar later tot stand. Behalve deze spoorlijn kwamen er op lokaal niveau weldra ook tramverbindingen. Zodat niet alleen de stoomlocomotieven van de treinen maar ook die van de trams voor donkere rookpluimen in het landschap gingen zorgen. Zo begon de N.V. Noord-Hollandsche Tramweg-Maatschappij in 1888 een tramlijn tussen Amsterdam en Edam, via Broek in Waterland en Monnickendam. In 1894 gevolgd door een tramverbinding tussen Amsterdam en Purmerend (in de volksmond het boemeltje van Purmerend geheten), die een jaar later door de Beemster werd doorgetrokken naar Alkmaar.
De voor de 19e eeuw zo kenmerkende vooruitgang beperkte zich echter niet alleen tot de industrie en het transportwezen. Ook in de landbouw kwam het tot vernieuwingen, waarbij uit de Beemster afkomstige pioniers als Jacob Bouman (1799-1877)en Wouter Sluis (1827-1891) een voortrekkersrol vervulden. Jacob Bouman stond aan de wieg van de in 1847 opgerichte Hollandse Maatschappij van Landbouw. Terwijl Wouter Sluis actief was bij de oprichting van coöperaties op het gebied van veefokkerij en tuinbouw en daarnaast een onvermoeibare promotor was van o.a. beter landbouwonderwijs, vernieuwingen in de kaasmakerij en de invoering van stoomgemalen.
En dan waren er nog de nutsbedrijven, die in de 19e eeuw ontstonden. Zoals een gasfabriek in Purmerend in 1859 terwijl in dat jaar in Purmerend ook een telegraafkantoor zijn deuren opende.
