瓦特是壹位英國造船工人的兒子。他從小就喜歡動腦筋研究問題。壹天，瓦特在爐子旁燒水。當水沸騰時，蒸汽掀開鍋蓋，掀開鍋蓋，鍋蓋又落下來。然後他把鍋放回爐子上，蓋子又被推了起來。這種跌宕起伏引起了他極大的興趣。他想:“如果把鍋裏的水增加幾千倍或者幾萬倍，那就很厲害了……”他的想法很有價值，為他後來發明蒸汽機奠定了思想基礎。20歲時，瓦特在蘇格蘭格拉斯哥的壹所大學當修理工。為了進壹步研究蒸汽機，他自學了意大利語和德語，學習了各種機械制造技術。有壹次，瓦特在修理壹個按鈕式閘門的大渦輪時，發現這個大渦輪的同壹個氣缸要加熱和冷卻，這樣就浪費了熱量和時間。瓦特想:難道這些浪費就不能消除嗎？
1763年5月的壹個星期天，瓦特正在格拉斯哥的牧場上散步，突然他有了壹個絕妙的主意:汽缸裏的熱蒸汽把活塞向上推，然後把它引到另壹個小房間裏冷卻，這樣同壹個汽缸就不需要加熱和冷卻了。
接著，瓦特立即開始實驗。他在蒸汽機上安裝了活塞門，並發明了自己的曲柄裝置，將直線運動轉化為旋轉運動。就這樣，瓦特的蒸汽機終於試制成功。