로버트는 증기 기관을 발명했는데, 이것은 증기의 에너지를 기계공으로 바꾸는 왕복동 동력 기계이다. 증기기관의 출현은 18 세기의 공업혁명을 일으켰다. 20 세기 초까지만 해도, 그것은 여전히 세계에서 가장 중요한 원동기였으며, 나중에는 내연 기관과 증기 터빈에 위치하게 되었다.

와트는 과학 이론을 운용하여 점차 이 증기기관의 결함을 발견하였다. 1765 년 냉응기가 항아리벽과 분리된 증기기관을 발명했고 1769 년 영국 특허를 획득했다. 1765 년부터 1790 년까지 그는 분리식 냉응기, 실린더 외부 보온층, 기름으로 피스톤 윤활, 행성 기어, 평행 링크기구, 원심 조절기, 스로틀 밸브, 압력계 등 다양한 발명품을 만들었습니다 증기기관의 효율을 원래 뉴코멘기의 3 배 이상으로 높였으며, 결국 공업증기기관을 발명했다.