A principal contribuição de James Watt para a Revolução Industrial foi o aprimoramento da tecnologia da máquina a vapor. Suas melhorias reduziram o desperdício de energia que ocorria nas versões anteriores da máquina e permitiram que a máquina a vapor funcionasse constantemente. As melhorias na máquina a vapor foram fundamentais para a explosão de avanços ocorridos durante a Revolução Industrial.
Máquinas a vapor em funcionamento existiam antes das melhorias de Watt, mas eram pesadas e caras e produziam relativamente pouca energia. A primeira melhoria de Watt foi separar a câmara que criava o vapor do resto do motor, de modo que o motor não superaquecesse e pudesse produzir energia de forma mais consistente e eficiente. Watt patenteou sua câmara de condensação em 1769 e continuou a fazer melhorias na máquina a vapor nos anos subsequentes, incluindo o uso de uma "camisa" de vapor para evitar que o vapor condensasse no cilindro do motor e fechasse a parte superior do cilindro. aumentou a eficiência da máquina a vapor.
O advento da máquina a vapor de Watt tornou outros avanços tecnológicos possíveis e econômicos durante a Revolução Industrial. Os motores a vapor foram amplamente utilizados em moinhos e minas e também foram incorporados em várias formas de transporte, incluindo navios, ferrovias e, finalmente, automóveis. Watt passou a maior parte de sua carreira continuando a refinar a máquina a vapor.