應該說，利用蒸汽作為動力的想法由來已久，最著名的是亞歷山大時代的天才海隆。早在公元前二世紀，他就利用熱空氣和蒸汽作為動力，啟動了機械玩具。只是因為當時的社會生產力對這種人工動力源沒有迫切的需求，所以海隆的實驗只是為了讓人們玩壹會兒。
17、18世紀，隨著社會生產力的發展，對人工動力的需求逐漸凸顯。
當時英國要解決采煤和煉鐵的問題，采煤需要強大的動力來排礦水。據說有壹個礦用了500匹馬來做這項工作，極大地影響了礦主的利潤。於是，人們開始設計制造各種蒸汽機。第壹個成功的是紐科門。
紐科曼是達特茅斯的金屬器具經銷商。他熟悉德文郡和康沃爾郡的礦山。他知道礦井的抽水是壹個難題，他決心解決這個問題。後來，他花了10年時間做實驗，終於在1705年，他研制出了第壹臺用蒸汽驅動活塞的水泵。它的工作原理是:蒸汽機有壹個頂部開口的立式汽缸，活塞桿用鏈條連接在壹個樞轉橫梁的壹端，抽油桿用鏈條連接在橫梁的另壹端。當抽油桿下降時，其重量將活塞從氣缸中提起。同時，壹個閥門打開，讓蒸汽從鍋爐註入活塞下的汽缸。當活塞到達頂點時，蒸汽供應被阻斷，另壹個閥門被打開，冷水被噴射。蒸汽的凝結在氣缸內造成真空，活塞上端的大氣壓力將活塞向下推。這個做功沖程提升抽油桿，從而將水從礦井中抽出。這臺蒸汽機的誕生是人工動力的重大突破。但由於耗煤量大，在遠離煤礦的地方難以應用，滿足不了當時的需要。
是瓦特從根本上改變了紐科門的蒸汽機。英國商人的兒子瓦特19歲去倫敦當學徒，學習儀器制造。21歲時，他在格拉斯哥大學修理和制造儀器。瓦特經常和壹些老師討論改進蒸汽機的問題，這增加了很多科學知識。1761年和1762年，他做了壹些實驗來改進蒸汽機，但沒有取得進展。
1764年，學校將壹臺紐科門蒸汽機交給瓦特修理。瓦特在減少蒸汽消耗的努力失敗後，開始討論蒸汽機的工作原理。他發現紐科門的蒸汽機效率低的原因之壹是它消耗了大量的熱量來加熱汽缸本身。他想到，如果在缸外的另壹個容器中進行冷卻，不僅有助於降低冷卻溫度，還有助於保持缸內溫度。經過實驗，他的想法得到了證實。
1765年，29歲的瓦特發明了帶有獨立冷凝器的蒸汽機。由於氣缸與另壹個冷凝器相連，使用過的蒸汽在冷凝器中凝結成水，可以使氣缸在運行中始終保持壹定的溫度，從而大大節省燃油。4年後，瓦特獲得了專利權，被稱為“專利之王”。
瓦特對此並不滿意。在伯明翰機械廠老板博爾頓的合作和支持下，他繼續他的實驗。後來，他發明了蒸汽機的蒸汽閥和能使蒸汽機的往復運動變成旋轉運動的機構。這樣，蒸汽機的主要方面就和今天差不多了。
蒸汽機發明後，瓦特就在思考如何表達這臺機器的效率。在此之前，人們用馬作為動力，所以人們對馬的力量有壹個習慣性的估計。瓦特認為最好將機器的效率與馬來人的效率相比較。所以他從壹個釀酒廠借了壹些馬來做實驗。他用壹根100斤重的物體系上壹根長繩，把重物放進壹口深井裏，然後用滑輪拉。結果，這匹馬每分鐘可以走220英尺，在100磅的重量下每分鐘可以做22，000英尺的工作。考慮到滑輪的摩擦會消耗壹些能量，瓦特在220英尺的基礎上增加了50%，使其成為330英尺。這樣做的功相當於每分鐘33，000英尺磅，或每秒550英尺磅。他稱這個數字為馬力。“馬力”這個單位就是這麽來的。