瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。他发明的蒸汽机带动了工业革命，使人类的生活和世界文明完全改观。人称“它武装了人类，使人虚弱无力的双手变得力大无穷”。瓦特不愧是改变世界的大发明家。

耐人寻味的是，瓦特实际上并不是蒸汽机的发明人。因为在瓦特之前，蒸汽机已经在使用，这就是赫赫有名的纽可门蒸汽机。它是英国发明家纽可门在1705年发明的，用来驱动独立的提水泵，又称“纽可门泵”。而在更早的1698年，英国的萨弗里就发明了蒸汽泵排水，不过比较简陋。纽可门蒸汽机比萨弗里的机器有所改进。它先在英国，后来在欧洲大陆得到运用。但是纽可门蒸汽机存在一个重大缺陷：热效率很低，是个“煤老虎”，只在煤价低廉的产煤区才得到推广，用于煤矿排水。这主要是由于蒸汽进入汽缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失大量热量。

1764年，瓦特为格拉斯哥大学修理纽可门蒸汽机模型时，注意到了这一致命的缺点。瓦特发现，纽可门蒸汽机热效率低的原因，是由于活塞每推动一次，气缸里的蒸汽都要先冷凝，然后再加热进行下一次推动，从而使得蒸汽80%的热量都耗费在维持气缸的温度上了。

为了克服纽可门蒸汽机的缺陷，瓦特开始思考改进的办法。1765年春天，瓦特在一次散步时想到，既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的，那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特由此产生了采用分离冷凝器的最初设想。瓦特克服了各种困难，终于在1769年制出了采用分离冷凝器蒸汽机的第一台样机，并取得他的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机同纽可门蒸汽机相比，热效率有了显著的提高。

1781年，瓦特又研制出一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置，把蒸汽机活塞往返的直线运动，转变为齿轮的旋转运动。为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特还在轮轴上加装了一个火飞轮。由于对传统机构的这一重大革新，瓦特的这种蒸汽机才真正成了能带动一切工作机的动力机。同年底，瓦特获得了在革新纽可门蒸汽机的过程中的第二个专利。

1782年，瓦特再接再厉，试制出了一种带有双向装置的新汽缸。他把原来的单向汽缸装置改装成双向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽，这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次技术飞跃。(www.daowen.com)

通过这三次创新，三次技术飞跃，纽可门蒸汽机完全演变为瓦特蒸汽机，蒸汽机才真正成为可以普遍应用的蒸汽机。瓦特因此被公认为蒸汽机最主要的发明人。

瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大地推进了社会生产力的发展。到19世纪30年代，蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等产业去，很快引起了一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船；英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明，它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命，推动世界工业进入了“蒸汽时代”。为纪念瓦特的贡献，国际单位制中的功率单位以瓦特命名。

[智慧箴言]

最好是把真理比作燧石，它受到的敲打越厉害，发射出的光辉就越灿烂。

——瓦特