瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。1781年，瓦特制造了从汽缸两边推动活塞的动作蒸汽机，并采用曲柄结构，使往复的直线运动转变为放置运动。瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速，使蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大地推进了社会生产力的发展。
骨瘦如柴的“懒孩子”
瓦特从小性格就很倔强。他和别的孩子一样都喜欢玩具，但是与众不同的是，到他手里的玩具一定要拆开，零件要卸下来，要看个究竟，弄个明白。然后，再按照原来的模样安装上，组合好，使玩具恢复原状。一次邻居家孩子的小车坏了，那个孩子很着急，瓦特拿过来，随手弄一弄就好了。像这样的事可多了，瓦特给孩子们修好了许多玩具呢。
瓦特的父亲是一个穷苦的木匠，整日如牛负重般地劳动着。母亲负担家务，整个家庭充满着痛苦和忧愁，由于他出生于这样贫寒的家庭，自然父母很难给他以结实健康的身体。
童年的瓦特身体非常虚弱，骨瘦如柴，贫病交加，使他失去了入学校读书的机会。时间长了，孩子们也都不体谅他，见他不上学，游手好闲，常常半真半假地说他坏话，叫他“懒孩子”、“病包子”，瓦特听了很不高兴。
孩子们给他起的这些外号很伤害瓦特的自尊心。他不甘心就这样虚度童年，他要求读书，渴望学习。在他强烈的要求下，父母拗不过他，只好答应教他读书。不管春夏秋冬，不管怎样辛苦劳累，他们都要抽空教他读书、写字，有时还帮他学些算术。就这样，童年的瓦特，在贫寒的家庭里，过着他那聊以的学习生活。学的知识虽不多，他却记得很牢固，有时还能举一反三。
大约在瓦特六七岁时，发生过这样一件事。有一天，一位客人来看望他父亲。闲聊时，客人看见瓦特正拿着一支粉笔在地板上、火炉上画些圆圈和直线。客人便关切地对他父亲说：“你为什么不送孩子进学校学些有用的功课呢？在家里乱画，岂不白白浪费时光？”
父亲马上哈哈笑起来，然后回答说：“先生，你仔细看看，你看我的孩子在画什么。”
客人很纳闷，好奇地走过去，细心地瞧了一阵子，然后恍然大悟地说：“啊，原来是这样。这孩子画的是圆形和方形的平面图哇！这不是浪费，是在演算一个几何学上的问题，决不是浪费。”说完后，赞许地拍拍瓦特的肩膀。
一壶开水的启示
随着智力的开发，瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣，产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。
在瓦特的故乡——格林诺克的小镇子上，家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事，有谁留过心呢？瓦特就留了心。
有一次，他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水，开水在沸腾，壶盖啪啪啪地作响，不停地往上跳动。瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母：“是什么东西使壶盖跳动呢？”祖母回答说：“水开了，就这样。”瓦特没有满足，又追问：“为什么水开了壶盖就跳动？是什么东西推动它吗？”可能是祖母太忙了，没有工夫答对他，便不耐烦地说：“不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。”瓦特在他祖母那里不但没有找到答案，反而受到了冤枉的批评，心里很不舒服，可他并不灰心。
连续几天，每当做饭时，他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初，壶盖很安稳，隔了一会儿，水要开了，发出哗哗的响声。突然，壶里的水蒸气冒出来，推动壶盖跳动了。水蒸气不住地往上冒，壶盖也不停地跳动着，好像里边藏着个魔术师，在变戏法似的。瓦特高兴了，几乎叫出声来，他把壶盖揭开盖上，盖上又揭开，反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸气喷出的地方。瓦特终于弄清楚了，是水蒸气推动壶盖跳动，这水蒸气的力量还真不小呢！
就在瓦特兴高采烈、欣喜若狂的时候，祖母又开腔了：“你这孩子，不知好歹，水壶有什么好玩的，快给我走开！”她气势汹汹地说。
他的祖母过于急躁和主观了，这随随便便不放在心上的话，险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊，根本不理解瓦特的心，不知道“水蒸气”对瓦特有多么大的启示！水蒸气推动壶盖跳动的物理现象，不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗？
做不完的模型
瓦特刻苦好学，有时读书通宵达旦。15岁就开始读一些工艺和物理方面的书籍，已经具有了一些自然科学知识。他喜欢天文学，常常一个人躺在草地上，观察天空的星星。他喜欢做模型：小起重机、小辘轳、小抽气筒以及船上用的各种对象，他几乎都做过，有的反复做过多次。
父亲被瓦特的好学精神感动了，慷慨地把自己使用多年的一套木工工具送给了瓦特，以示支持。瓦特利用这些工具，运用所学知识，试做了一件发电机器。这种机器转动时，能放射出灿烂耀眼的火花，还能产生一种电流，触到身上，有强烈的刺激感。邻居的孩子看了感到既新奇又神秘，都说瓦特了不起；年长的人也赞扬瓦特，说他有出息。
钟表店里的小学徒
瓦特18岁那年，家庭生活更加困苦，几乎到了断炊的地步。生活所迫，他不得不去外地谋生。他离开家时，衣服褴褛，只背着一个衣箱，箱中除了仅有的一件旧背心、一双袜子外，其余的则是工具。
开始，瓦特到了格拉斯哥，在一家数学仪器店里学习制造仪器。这里的工作很好，活儿很顺手，又能向长者学习一些技艺。
可是老板很吝啬，对瓦特很刻薄。这种谋生，解决不了家庭的困难。不久，他随着一位老船长到了伦敦。原想到伦敦也许会好一些，没想到反而遭了难。瓦特几乎天天徘徊在街头寻找职业。也许人家看他面容过于憔悴了吧，多日来，没有一个人收留他，雇用他。
伦敦是一个繁华的闹市，有百万人口，然而却容纳不下一个年轻的单身汉。在万不得已的情况下，他以不计报酬的特殊条件在一家钟表店里落了脚。伦敦的寒酸生活，摧残了瓦特那经不起折腾的身体，使他失去了青春的活力，但同时也磨炼了他的毅力。过了一段时间，瓦特便离开了这敲骨吸髓的钟表店，返回格拉斯哥城。
到了格拉斯哥，瓦特打算支撑个门户，开设一家制造数学仪器的小商店。在筹划中，遭到了同行业主的刁难和阻拦，没有实现。说也巧，正在为难之时，得到了本城一位大学教授的帮助。教授给他在格拉斯哥大学里借了一间房子，名义上是专门为大学制造数学仪器，可实际上，是修理理科仪器。在这所大学里，他结识了一些教授、学者，他阅读了一些科学书籍，他打开了科学知识宝库的大门，他如饥似渴的求知欲得到了起码的满足。在这里，他恢复了身体，恢复了青春。此时瓦特刚刚20岁。
坎坷的道路，使瓦特过早体会到人世间的辛酸和不平。但他没有气馁，反而增加了勇气，他要通过高尚的劳动、勤劳的双手，去迎接那新的希望和光明。