1763年，瓦特得知格拉斯哥大学有一台纽科门蒸汽机，但正在伦敦修理。 他要求学校收回蒸汽机并自己修理。 修复后，蒸汽机勉强可以工作，但效率很低。 经过不断的实验，他终于完成了具有实用价值的单作用蒸汽机，并申请了专利。
1781年物理学家瓦特，获得双作用蒸汽机专利。 1784年，他利用飞轮解决了旋转稳定性问题，并获得了第三项专利。 1786年，他研制出蒸汽机气门机构，并获得第四项专利。 瓦特后来多次上法庭以保护其专利的收益权。 瓦特直到晚年仍然对蒸汽机车怀有敌意。
蒸汽机的发明使工业革命迅速发展，并波及美国、德国、法国等国家。 瓦特为人类做出了不可磨灭的贡献。 他的创造精神、超人的才华和不懈的研究为后人留下了宝贵的精神和物质财富。 瓦特改进和发明的蒸汽机对现代科学和生产作出了巨大贡献，具有划时代的意义。 它引发了第一次工业技术革命的兴起物理学家瓦特，极大地促进了社会生产力的发展。
瓦特的蒸汽机成为真正的国际发明。 它有力地推动了18世纪欧洲的工业革命，推动世界工业进入“蒸汽时代”。
