Đóng góp quan trọng của James Watt đối với Cách mạng Công nghiệp là việc ông cải tiến công nghệ động cơ hơi nước. Những cải tiến của ông đã làm giảm sự lãng phí điện năng xảy ra trong các phiên bản trước của động cơ và cho phép động cơ hơi nước hoạt động liên tục. Những cải tiến đối với động cơ hơi nước là nền tảng cho sự bùng nổ của những tiến bộ xảy ra trong cuộc Cách mạng Công nghiệp.
Động cơ hơi nước đang hoạt động đã tồn tại trước khi có những cải tiến của Watt, nhưng chúng cồng kềnh, đắt tiền và sản xuất tương đối ít năng lượng. Cải tiến đầu tiên của Watt là tách khoang tạo ra hơi nước khỏi phần còn lại của động cơ, để động cơ không còn quá nóng và có thể tạo ra năng lượng ổn định và hiệu quả hơn. Watt được cấp bằng sáng chế cho buồng ngưng tụ của mình vào năm 1769 và tiếp tục cải tiến động cơ hơi nước trong những năm tiếp theo, bao gồm việc sử dụng "áo khoác" hơi nước để ngăn hơi nước ngưng tụ trong xi-lanh của động cơ và đóng phần trên của xi-lanh, cả hai đều tăng hiệu suất của động cơ hơi nước.
Sự ra đời của động cơ hơi nước Watt đã tạo ra những tiến bộ công nghệ khác khả thi và tiết kiệm chi phí trong cuộc Cách mạng Công nghiệp. Động cơ hơi nước được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy và hầm mỏ và cũng được đưa vào một số hình thức vận tải, bao gồm tàu thủy, đường sắt và cuối cùng là ô tô. Watt đã dành phần lớn sự nghiệp của mình để tiếp tục cải tiến động cơ hơi nước.
