Figlio di un piccolo commerciante e di un'insegnante, Thomas Alva Edison nacque nel 1847 a Milan nell'Ohio. Dopo aver abbandonato la scuola, forse per difficoltà economiche, continuò seguito dalla madre la propria istruzione. Sin da ragazzo manifestò una passione particolare per la chimica e l'elettricità, allestendo laboratori improvvisati in casa e nelle stazioni ferroviarie del Midwest degli Stati Uniti, dove aveva cominciato a lavorare vendendo giornali e tabacco. Dall'età di 16 anni iniziò a lavorare come telegrafista in varie città. In seguito fu assunto come tecnico presso una società telegrafica, che fu poi rilevata dalla Western Union Co., società presieduta da quel Marshall Lefferts a cui Edison dovette fiducia e credito come inventore.
Il telegrafo fu il punto di partenza per alcuni dei 1000 e più brevetti che Edison ottenne nel corso della sua vita. Informato dei miglioramenti apportati dal giovane Edison al sistema di trasmissione, Marshall Lefferts gli offrì per le sue invenzioni 40.000 dollari, una somma molto cospicua, che Edison utilizzò per costruire un laboratorio tutto per sé. Qui videro la luce - oltre ad alcuni dispositivi telegrafici - invenzioni come il ciclostile e la carta paraffinata.
Sposatosi per la prima volta nel 1873 (si risposò nel 1886, due anni dopo essere rimasto vedovo), nel 1876 trasferì famiglia e laboratorio a Menlo Park, nello stato del New Jersey. Qui aprì quello che può essere considerato uno dei primi esempi di centri di ricerca scientifica finalizzata, finanziato dall'industria e dalle banche. Edison chiamava questo centro "la fabbrica delle invenzioni": vi lavoravano più di 100 persone, e lì furono inventati, per esempio, il microfono telefonico a carbone (1876), il fonografo (1877), la lampadina (1878), la prima locomotrice elettrica (1880), un cinetoscopio (1889) - che è alle origini della moderna cinepresa - la batteria alcalina al nichel (1900).
Il fonografo di Edison (1877) fu una tappa fondamentale nell'invenzione di strumenti per la riproduzione dei suoni. Esso era formato da due dispositivi, che servivano rispettivamente per registrare e riprodurre il suono. I suoni indirizzati in una cornetta ne mettevano in vibrazione il diaframma interno. La puntina solidale con questo incideva il segnale su un foglio di carta stagnola, avvolto intorno a un cilindro di registrazione. Nella riproduzione dei suoni, si faceva passare una puntina sulla carta di registrazione e il suono veniva emesso da un secondo diaframma. «Mary aveva un agnellino» furono le prime parole riprodotte con questo apparecchio.
In Edison convivevano la passione inventiva, tipica di molti protagonisti dello sviluppo tecnologico statunitense del secolo scorso, l'interesse per gli affari, insieme alla comprensione del vantaggio dato dall'alleanza industriale, e il senso del valore pratico e monetario di una invenzione. Anziché entrare in conflitto con il chimico Joseph W. Swan (1828-1914), suo potenziale concorrente perché ideatore di un'altra lampadina a filamento, fondò con lui la ditta Edison and Swan United Electric Light Company. E, sempre a proposito della lampadina a filamento, Edison capì che per la sua diffusione sarebbero state essenziali un'adeguata produzione di elettricità e la realizzazione di una rete elettrica per distribuire questa nelle case. Il banchiere J.P. Morgan gli offrì quindi aiuto per impiantare le prime centrali elettriche di Londra e di New York, nel 1882; in quest'occasione il banchiere entrò in concorrenza d'affari col suo amico E. Thompson, proprietario di una società che distribuiva corrente alternata, mentre Edison preferiva e voleva utilizzare quella continua. Questa "battaglia delle correnti", per la quale Edison era entrato in polemica con il suo ex assistente Nikola Tesla (1856-1943), andò avanti per alcuni anni, finché il banchiere Morgan non fuse le due ditte concorrenti nella General Electric Co.
Edison divenne noto, tra l'altro, anche per la sorprendente capacità lavorativa e per la sua vita morigerata. I suoi collaboratori sostenevano che egli poteva dormire ovunque, e spesso lo sorprendevano mentre schiacciava un pisolino sul tavolo del laboratorio.
La fertilità inventiva e la chiarezza di pensiero che lo caratterizzavano sono documentate, tra l'altro, dai suoi taccuini. In essi troviamo delineati i progetti delle invenzioni, corredati sempre da disegni e schizzi che mostrano la sua abilità di disegnatore. Oggi questi 3500 taccuini - una fonte d'informazione utilissima per gli storici - sono raccolti nell'archivio dell'Edison National Historic Site di West Orange, nel New Jersey. In tarda età sembra che l'inventore da tenace sia diventato ostinato e caparbio, così che alcune sue imprese fallirono. Morì a 84 anni, lasciando un patrimonio di invenzioni impressionante non solo per qualità e quantità, ma anche per la varietà dei tipi. Accanto alla celebratissima triade di lampadina, fonografo, microfono, ai progressi nella macchina da presa e a diversi altri dispositivi e apparecchi elettrici ed elettromeccanici, nel suo paniere d'inventore si trovano un metodo di raffinazione della gomma, l'idea d'impiegare il calcestruzzo nell'edilizia e l'utilizzo dei test d'intelligenza nella selezione del personale, intuizioni che si rivelarono in seguito molto fertili.