瓦特在大學裏認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜，並從他們那兒學到不少科學理論知識。他們三人對改進蒸汽機都頗有興趣，經常聚在一起熱烈討論。
1764年，格拉斯哥大學的一台紐可門蒸汽機的教學模型壞了，請瓦特來修理。瓦特不但很快地修好了這台模型，而且對這台最先進的蒸汽機進行了深入研究。瓦特發現，它嚴重浪費了蒸汽，他還發現這是因為損失了蒸汽的潛能，於是他在機身外加了一個凝汽器，從而大大降低了蒸汽消耗量。後來，瓦特終於找到解決問題的途徑：在汽缸外麵單獨設置一個蒸汽冷凝器。他立即租下一間地下室，借了一筆資金來進行試製。他和幾個助手夜以繼日地試驗，經過無數次失敗後，終於在1768年製造出能夠運轉的蒸汽機。
1769年1月5日，瓦特取得了“降低火機的蒸汽機和燃料消耗量的新辦法”的專利。這種單動作蒸汽機采用了多種新措施，如用油來潤滑活塞、在汽缸外設置絕熱層等，從而使它的耗煤量大大降低，隻有紐可門蒸汽機的四分之一，而動作又比紐可門蒸汽機迅速、靈活。一些本來因為排水困難快要關閉的煤礦，使用瓦特設計的“單動作蒸汽機”後，生產很快就得以恢複。
1782年，瓦特又獲得“雙動作蒸汽機”專利。1784年，瓦特在他的一份專利裏提出“平行連杆機構”，有了它，蒸汽機具有更廣泛的實用性。4年後，瓦特又發明離心調速器和節氣閥。1790年，他又完成汽缸示功器的發明。至此，瓦特才算完成了對蒸汽機的整個發明過程。到19世紀三四十年代，蒸汽機已在全世界廣泛應用，進入所謂的“蒸汽時代”。
在曆史上，工業革命與美國革命、法國革命幾乎是同一時期出現的。雖然人們當時似乎對工業革命認識不清楚，但是今天我們可以看出它對人類日常生活的作用顯然要比那兩場偉大政治革命都重要得多。因此，瓦特是曆史上最有影響的人物之一。
瓦特在原有的紐科門蒸汽機基礎上發明的新式蒸汽機結構，在這之後的50年之內幾乎沒有什麼改變。瓦特蒸汽機發明的重要性是難以估量的，它被廣泛地應用在工廠，成為幾乎所有機器的動力，改變了人們的工作生產方式，極大地推動了技術進步，並拉開了工業革命的序幕。它使得工廠的選址不必再依賴於煤礦而可以建立在更經濟更有效的地方，也不必依賴於水能從而能常年地運轉。這進一步促進了規模化經濟的發展，大大提高了生產率的同時也使得商業投資更有效率。蒸汽機為一係列機密加工的革新提供了可能，更高的工藝保證各種機器包括蒸汽機本身的性能提高。經過不斷的努力，引入更高氣壓的蒸汽，蒸汽火車、蒸汽輪船很快便相繼問世。
瓦特除了蒸汽機的發明外，還發明一種先進的液體比重計和一種新的信件複印機，他還最先提議用螺旋槳來推進輪船，並且第一個采用“馬力”作為功率的單位。
1790年以後，優厚的專利稅終於讓他脫離貧困，從此，他可以不必受事業浮沉和生活問題的困擾，純粹是為了樂趣而進行研究了。1819年8月25日，瓦特在希思菲爾德郡的家中去世，享年84歲。後人為紀念這位偉大的發明家，把功率單位定名為“瓦特”。
進化論奠基人達爾文
查爾斯·羅伯特·達爾文（Charles Robert Darwin，1809—1882），英國生物學家，進化論的奠基人。他曾乘貝格爾號艦作了曆時5年的環球航行，對動植物和地質結構等進行了大量的觀察和采集；出版《物種起源》這一劃時代的著作，提出了生物進化論學說，從而摧毀了各種唯心的神造論和物種不變論。除了生物學外，他的理論對人類學、心理學及哲學的發展都有不容忽視的影響。
達爾文於1809年2月12日出生於英國塞文河畔的希魯茲伯市。他的父親是當地的名醫，母親是位富家小姐，但長年體弱多病。
達爾文8歲那年，他母親因病去世了，不過，由於姐姐們的細心照料，達爾文失去母親的悲哀慢慢變得淡了。達爾文很喜歡獨自散步，路上的一草一木、一花一果都能吸引他的注意力。此時的達爾文已對植物變異產生了好奇心，他會時常盯著它們沉思默想，地上的甲蟲、天上的飛鳥都能帶給他無限的歡樂。