Kluczowym wkładem Jamesa Watta w rewolucję przemysłową było jego udoskonalenie technologii silników parowych. Jego ulepszenia zmniejszyły marnowanie energii, które wystąpiły w poprzednich wersjach silnika i pozwoliły na ciągłą pracę silnika parowego. Udoskonalenia silnika parowego były fundamentalne dla eksplozji postępu, który nastąpił podczas rewolucji przemysłowej.
Pracujące silniki parowe istniały przed ulepszeniami Wata, ale były nieporęczne i drogie, a przy tym wytwarzały stosunkowo mało energii. Pierwszym udoskonaleniem Watta było oddzielenie komory, która wytworzyła parę z pozostałej części silnika, aby silnik nie przegrzał się i mógł wytwarzać moc bardziej konsekwentnie i wydajnie. Watt opatentował swoją komorę skraplania w 1769 r. I kontynuował udoskonalanie silnika parowego w kolejnych latach, w tym stosowanie "płaszcza" pary, aby zapobiec kondensacji pary w cylindrze silnika i zamknięciu górnej części cylindra, z których oba zwiększyło sprawność silnika parowego.
Pojawienie się silnika parowego Watt umożliwiło inne technologiczne postępy i opłacalność podczas rewolucji przemysłowej. Silniki parowe były szeroko stosowane w młynach i kopalniach i zostały również włączone w różne formy transportu, w tym statki, koleje i ostatecznie samochody. Watt spędził większość swojej kariery na doskonaleniu silnika parowego.