詹姆斯·瓦特（1736年1月19日—1819年8月25日）是苏格兰发明家、仪器制造师和工程师。他对蒸汽机的改进为工业革命作出了重大贡献。蒸汽机并非由他发明：他的主要成就是通过独立冷凝器降低已有机型的燃料消耗，随后又作出一系列改进，使蒸汽动力适用于驱动工业机械。他与制造商马修·博尔顿的合作，将工程技术开发与商业经营结合起来。功率单位“瓦特”就是为纪念他而命名的。(makingscience.royalsociety.org)
早年生活与仪器制造
瓦特出生于苏格兰格里诺克。他先在格拉斯哥和伦敦学习仪器制造，随后在格拉斯哥大学开展职业生涯。1756年至1764年，他担任该校的数学仪器制造师。早期的一项任务是修复亚历山大·麦克法兰遗赠的天文仪器，这些仪器后来安装在大学天文台内。他的工作要求在科学设备的制造、维修和校准中具备精密操作的能力。(universitystory.gla.ac.uk)
在大学里，瓦特结识了约瑟夫·布莱克和约翰·安德森等研究人员。布莱克研究潜热与比热，并与瓦特合作探讨热学问题。瓦特还制造光学仪器和乐器；1759年，他与约翰·克雷格另行合办了一家仪器制造企业。这些活动都发生在他成为蒸汽机设计师之前。(universitystory.gla.ac.uk)
独立冷凝器
1763年，安德森请瓦特修理一台按托马斯·纽科门所开发的机型制成的蒸汽机模型。纽科门蒸汽机主要用于从矿井中抽水。其工作循环是先向汽缸通入蒸汽，再喷入冷水使蒸汽凝结。由此造成的压强下降，使大气压力能够推动活塞。汽缸反复冷却和重新加热，会消耗大量蒸汽和燃料。(gla.ac.uk)
瓦特的解决办法是在独立腔室中进行凝结，同时让工作汽缸保持高温。到1765年，他已制成体现这一原理的实验模型。将高温汽缸与低温冷凝器分开，减少了汽缸壁反复损失的热，从而降低了运转所需的蒸汽量。这一改进的关键并不只是把蒸汽机做得更大或更有力，而是重新安排了它的热力循环。(collection.sciencemuseumgroup.org.uk)
1769年1月5日，瓦特获得了一项专利，内容是降低蒸汽机的蒸汽和燃料消耗的方法。不过，要将这一构想发展为可靠的全尺寸机器，仍需多年的试验和资金投入。据科学博物馆估计，采用独立冷凝器的蒸汽机，与早期机型相比，耗煤量可减少约三分之二，但实际节省的幅度取决于机器本身及其运行条件。(blog.sciencemuseum.org.uk)
合伙经营与商业发展
瓦特最初的资助者约翰·罗巴克破产后，在伯明翰附近拥有制造工厂的博尔顿成为他的商业伙伴。瓦特于1774年迁往伯明翰；到1776年，他们改进的蒸汽机已投入商业运营。早期安装的机器提供的是用于抽水的往复运动，而非直接驱动旋转机械。(blog.sciencemuseum.org.uk)
这家企业将蒸汽机设计、专业制造、现场建造与施工监督结合起来。由于机器体积庞大，大部分装配工作都在客户的场地进行，有时也会使用当地生产的部件。博尔顿和瓦特提供关键零件与专业技术，而不只是出售可以立即投入运行的整机。他们的收费安排包括根据燃料使用情况及改进型蒸汽机带来的经济效益，定期收取费用。(blog.sciencemuseum.org.uk)
这种经营方式使蒸汽机工程不仅是一项制造业务，也成为一种商业服务。客户需要适合自身设施的蒸汽机、精确的图纸、可靠的施工，以及投产运行方面的协助。因此，瓦特的工作除了具体发明之外，还包括协调机械设备与生产流程。(blog.sciencemuseum.org.uk)
旋转运动与蒸汽机控制
18世纪80年代，瓦特进一步改进蒸汽机，拓宽了它的应用范围。在双作用蒸汽机中，蒸汽交替作用于活塞两侧，使活塞在两个行程方向上都能输出动力。旋转式蒸汽机则将这种往复运动转化为旋转运动，用于驱动磨坊和工厂的机械。(collection.sciencemuseumgroup.org.uk)
太阳与行星齿轮机构既能产生旋转运动，又避开了已有的曲柄专利。瓦特于1784年取得专利的平行运动连杆机构，用来约束活塞杆与摇梁之间连接部件的运动。早期抽水蒸汽机使用的链条只能传递拉力，而刚性连杆机构能够同时传递双作用运行所需的推力与拉力。(collection.sciencemuseumgroup.org.uk)
蒸汽机转速的调节也变得重要。节流阀控制蒸汽的进入，离心调速器则辅助调节转速。现存的1788年“Lap”蒸汽机，是首台装有这种调速器的瓦特蒸汽机。这类控制装置使蒸汽动力更适合需要相对平稳运行的机械，而不再仅限于间歇性抽水。(collection.sciencemuseumgroup.org.uk)
其他发明与晚年生活
瓦特提出以马力衡量蒸汽机的输出功率。他的发明还包括一种文件复制工艺，并通过1780年成立的一家复印机公司将其商业化。这种工艺使用特制的墨水和纸张复制手写文件，以满足商业活动中日益增长的往来函件复制需求。(birminghammuseums.org.uk)
1785年11月24日，他当选为英国皇家学会会员。1800年退休后，他继续从事实验工作，包括研制复制雕塑的装置。1819年8月25日，他在伯明翰附近的希思菲尔德去世，葬于汉兹沃思的圣玛丽教堂。(makingscience.royalsociety.org)
为纪念他而命名的瓦特，是国际单位制中的功率单位。一瓦特等于每秒传递一焦耳能量的功率；它衡量的是能量传递的速率，而不是能量的总量。(en.wikipedia.org)