1763年，有一台被送到了大學的蒸汽機需要瓦特負責修理。瓦特和另外幾個人詳細地研究起來。
這台蒸汽機是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發明製造的，這在當時是最 先進的蒸汽機了。在紐克曼之前，有許多人都對蒸汽當做動力用於生產懷著很 大的興趣。
1688年，法國物理學家丹尼斯•帕潘，曾用一個圓筒和活塞製造出第一台簡單的蒸汽機。但是，帕潘的發明沒有實際運用 到工業生產上。10年後，英國人托易斯•塞維利發明了蒸汽抽水機，主要用於礦丼抽水。
1705年紐克曼經過長期研究，綜合帕 潘和塞維利發明的優點，創造了空氣蒸汽 機。而瓦特在1796年制成了有分離冷凝器 的單動式蒸汽機。這種蒸汽機比紐克曼的 蒸汽機有顯著的優點，可節省75%的燃料y 但他並沒有滿足於已取得的成就，1782 年，他又成功地製造了聯協式蒸汽機。
1784年瓦特對它進行了改進，為它增加了 一種自動調節蒸汽機速率的裝置，使它能 適用於各種機械的運動。1807年，美國人富爾頓把瓦特的蒸汽 機裝在輪船上，從此，帆船的時代結束了。
1814年，英國人斯蒂芬森把瓦特的 蒸汽機裝在火車上，陸路運輸的新時代開 始。19世紀30、40年代，蒸汽機在歐洲 和北美被廣泛採用，這就是所謂的「蒸汽時代」。
蒸汽機的發明拉開了第一次工業革 命的序幕，從此人類進入蒸汽時代，蒸 汽替代了人類勞動，縮短了社會必要勞 動時間，拉開了人類工業文明的序幕。
對蒸汽機的重要性無論怎樣估計都 不為過分。當然在工業革命中出現了許 多其他發明，如滑輪梭子（約翰*凱， 1733年）和勒尼紡紗機（詹姆斯•哈格 瑞夫斯法，1 764年）皆出在瓦特著手製 造蒸汽機之前。其他發明中的大多數只 代表了小的改革，沒有哪一項能單獨對 工業革命起舉足輕重的作用。
然而蒸汽機則不同，它起著關鍵性 的作用，沒有它，工業革命就會面目全 非。在它之前雖然風車和水輪有一定的 用途，但是主要的動力源一向是人體， 這個因素嚴重地限制了工業生產力。隨著蒸汽機的發明，這條限制消除了。 有了可供生產使用的巨大能量，生產也就隨之有了巨大的增長。
1973年禁運石油使人們認識到缺乏能量會嚴重咀礙工業的發展，這個經 歷也使人們更深刻地認識到瓦特的發明對工業革命的重要意義。
