A la edad de nueve años, Edison, ya había leído obras como Filosofía Natural y Experimental de Green Parker, poco a poco fue cultivándose y leyendo otros títulos de la talla de Principia de Newton. La educación de Edison fue mayoritariamente autodidacta abandonando muy temprano sus estudios en la escuela para dedicarse a la que realmente era su vocación, la ciencia, construyéndose sus propios circuitos telegráficos en su laboratorio.

Convencido de querer ser inventor, abandonó su trabajo como telegrafista y desarrolló su primera patente, un contador eléctrico de votos para el congreso, invento rechazado por ser considerado demasiado moderno. Siguió su camino de inventor y desarrolló su segunda patente, una impresora efectiva de la cotización de valores en bolsa, o lo que él llamaría Edison Universal Stock Printer, patente por la que obtuvo 40.000 dólares, dinero suficiente que le permitió sentar la cabeza.

Edison convencido de su vocación como inventor decidió instalarse en un pequeño pueblo, alejado del bullicio de Nueva York, Menlo Park, donde se instaló con sus colaboradores y se puso a investigar. Lo primero fue la búsqueda de un transistor telefónico, pues el creado por Bell era demasiado débil para ser de utilidad. Basándose en las partículas de grafito y su influencia sobre la resistencia eléctrica, creó el micrófono de gránulos de carbón, que patentó en 1876.

Mientras investigaba sobre el teléfono de Bell, Edison descubrió que un diafragma apoyado sobre un papel era capaz de recoger las vibraciones de la voz humana de forma limpia, lo que le llevó a investigar sobre el hecho y finalmente crear el fonógrafo capaz de grabar y reproducir la voz.

Tras esto Edison abandonó un poco el área de las comunicaciones y se centró en la investigación de lo que posteriormente sería su mayor invento, la lámpara incandescente. El hecho de que con el tiempo se ennegrecieran las bombillas llevó a Edison a investigar sobre ello. Edison descubrió lo que posteriormente se llamaría efecto Edison o efecto termoiónico.

Posteriormente Edison volvió al estudio de la telegrafía sin hilos, desarrollando un sistema de comunicación entre tierra y embarcaciones, desarrollando una patente que posteriormente fue adquirida por la Marconi Wireless Telegraph Co. Después de esto siguió desarrollando otros inventos durante su larga vida en otros muchos ámbitos de la ciencia que le convertirían en uno de los inventores más importantes de la historia.