Los caballos de fuerza son simplemente una medida de potencia, que a su vez es una medida de la velocidad a la que se realiza el trabajo. Básicamente, es la forma de determinar cuánta energía se transfiere en un período de tiempo determinado. Se calcula dividiendo la cantidad de trabajo realizado por el tiempo necesario para realizarlo. En el caso de James Watt, estudió la cantidad de trabajo que un caballo era capaz de hacer en una hora y luego intentó retratarlo con precisión de una manera que fuera fácil de entender.
Watt observó caballos trabajando en una variedad de condiciones y finalmente llegó a la conclusión de que eran capaces de realizar 33.000 libras-pie de trabajo en un solo minuto. Esto equivale aproximadamente a que un caballo pueda arrastrar un peso de 330 libras a lo largo de 100 pies o que un caballo empuje una rueda de molino completamente 144 veces ejerciendo una fuerza de 180 libras. Al utilizar el cálculo de potencia, Watt determinó que un solo caballo era capaz de producir 32,572 libras-pie por minuto, que luego redondeó a 33,000 libras-pie por minuto para simplificar.
Entonces, se dice que una máquina de vapor que es capaz de realizar 33.000 libras-pie de trabajo por minuto tiene un caballo de fuerza. La unidad pronto se hizo popular y se utilizó para calcular qué tan potente era cada motor en comparación con la potencia de un caballo.