苏格兰发明家詹姆斯·瓦特被称为蒸汽机发明家，是工业革命的关键人物。
实际上瓦特并不是第一个发明蒸汽机的人。公元1世纪，亚历山大·希罗曾设计过类似的机器。1698年，汤姆斯·萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年英国人汤姆斯·牛考门获得了稍加改进的蒸汽机的专利权。牛考门蒸汽机效率非常低，只能用于煤矿排水。
1764年瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时，自己对这种机器发生了兴趣。瓦特虽然只接受过一年的机械制造培训，但却具有非凡的发明天才。他对牛考门机所做的改进非常重要，所以人们认为是他发明了第一台有实用价值的蒸汽机。
瓦特所做的第一项重大革新就是增加一个独立的凝汽室，于1769年获得专利权。他还使蒸汽缸与外界绝缘，又于1782年发明了双缸蒸汽机。连同一些较小的革新一起，这些发明使蒸汽机的效率至少提高了四倍。实际上效率的提高意味着一台华而不实的装置与一台有巨大工业价值的机械之间的差别。
1781年，瓦特还发明了一套齿轮，从而使蒸汽机的往复运动变换成为旋转运动。这套齿轮使蒸汽机的用途增多。瓦特又发明了自动调节蒸汽机运转速度的离心式调速器（1788年）、压力计（1790年）、计数器、示功器、节流阀以及许多其他仪器。
瓦特本人没有很好的经商头脑。但是，他在1775年同一个非常能干的商人、工程师马娄·布尔顿合股成立了一个瓦特-布尔顿公司。该公司生产了大量的蒸汽机，两个股东也都成了富翁。
对蒸汽机的重要性无论怎样估计都不过分。当然在工业革命中出现了许多其他发明，如在采矿、冶炼和许多工业机械等方面都有所发明。其中的几项发明如滑轮梭子（约翰·凯，1733年）和勒尼纺纱机（詹姆斯·哈格瑞夫斯法，1764年）皆出在瓦特发明之前。他们中的大多数只代表了小改小革，没有哪一项能单独地对工业革命起举足轻重的作用。然而蒸汽机则不同，它起着关键性的作用，没有它，工业革命就会滞后发展。在它之前虽然风车和水轮有一定的用途，但是主要的动力源一向是人的肌体，这个因素严重地限制了工业生产力。随着蒸汽机的发明，这条限制消除了。现在有了可供生产使用的巨大能量，生产也就随之有了巨大的增长。
蒸汽机除了作为工厂动力来源外，还有许多其他领域的应用。1783年，马贵斯·朱费罗伊·达班斯成功地使用蒸汽机驱动船的航行。1804年，理查德·特利维西克制造出第一台蒸汽机车。不过这两种机型从经济上来看都不是成功的。然而数十年之内，轮船和铁路使水陆交通都发生了革命。
在历史上，工业革命与美国革命、法国革命几乎是同一时期出现的。虽然人们当时似乎对工业革命认识不清楚，但是，今天我们可以看出它对人类日常生活的作用显然要比那两场伟大政治革命都重要得多。因此，詹姆斯·瓦特是历史上最有影响的人物之一。
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兴趣是促使瓦特学习、钻研、创造的原动力。他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。