瓦特出生在苏格兰一个技工家庭，爸爸是一位工程师，母亲是一位普通家庭妇女。由于他小时候体质很弱，经常头痛感冒，小毛病不断，所以到了上学的年龄，家里还没有把他送进学校，就在家中由母亲教他。这样过了上学年龄好几年，瓦特才被送进学校。由于身体差，比他小几岁的孩子和他个儿差不多。

瓦特从小就很聪明，尤其是钻研问题到了入痴入迷的程度。6岁那年的一天，家里来了一位客人，见瓦特拿着粉笔在火炉旁的地上乱画，就对他父亲说：“孩子这么大了，怎么还爱在地上乱画？”

瓦特的父亲笑着答道：“你仔细看看我儿子画什么吧！”客人走近一看，发现瓦特在地上画了许多圆圈，真还有点名堂，而且标示得很细致，还在上面标着计算的数据和文字。客人问了他几个问题，瓦特答得又快又好，客人感到很吃惊，瓦特的父母也为他感到高兴。

瓦特从小爱细心观察，喜欢独立思考。有一次，瓦特在姑妈家吃晚饭，吃到一半，厨房传来“噗噗”的声音，他跑到厨房一看，原来炉子上的水烧开了，蒸汽把壶盖顶得噗噗直响。奇怪！那些热气怎么能把盖子不停地往上推呢？这一现象吸引了他，这是怎么回事？他觉得太奇怪了，便目不转睛地盯着壶盖，在炉旁待了很长时间，想了很久，忘了吃饭。姑妈看见了，说他是“傻孩子”。可谁想得到，这个“傻孩子”后来发明蒸汽机，就是从这件事受到启发的呀！

后来，瓦特进入本城的学校学习，由于他刻苦钻研，各门功课都很优秀，数学成绩特别好。他制作了一个数学错题本，每当在作业或考试时，出现了错题，他都把它记录在错题本上，然后在错题的下面写明出错的原因和准确的答案。但因身体不好，他没毕业就退学了，只得在家里坚持自学。

瓦特自学的日子也没有把他的错题本丢掉，他始终坚持将错题作记录。就这样，他学习了天文学、化学、物理学、解剖学等各学科的知识，还有拉丁文、德文、法文和意大利文。

17岁那年，他出去当学徒，又通过自学学会了制造罗盘等仪器。

通过多年的自学和不懈努力地动手实践，他最终发明了蒸汽机。瓦特是个勤于观察、爱思考的好孩子，他在学好书本知识的同时，开阔视野，博览群书且动手实践，丰富了自己的知识，最终成功发明了蒸汽机。他的成功在于：始终对自然科学保持着浓厚的兴趣，并孜孜不倦地追求自然的奥秘。