Era parcialmente sordo, pero no se sabe con exactitud si fue a consecuencia de la escarlatina padecida en la infancia o, según sus propias palabras, si se debió a que fue cargado por la orejas por un ferrocarrilero al tratar de subir a un vagón de tren.
Trabajó un tiempo como telegrafista en Boston donde patentó su primer invento, en 1868. Se trató del registro mecánico de votos, para poder agilizar los trámites legislativos. Pero no tuvo mucho éxito, entonces en 1869 se trasladó a Nueva York donde se convirtió en un inventor independiente. Obtuvo prestigio y reconocimiento al haber logrado éxito en el perfeccionamiento del instrumental técnico, y a su vez importantes ingresos que le permitieron seguir con sus investigaciones.
Inventó la lámpara de incandescencia, instrumento capaz de emitir luz por la presencia de un filamento que se pone incandescente al paso de la electricidad. Asimismo creó una dínamo movida por una máquina de vapor para producir corriente eléctrica y un nuevo sistema de conexión de lámparas en paralelo.
Thomas Edison vivió primero en Bewark, luego en Menlo Park (1876) y finalmente en West Orange (1887). En esta última ciudad fundó el Laboratorio Edison donde contó con varios colaboradores. Este laboratorio es en la actualidad monumento nacional de los Estados Unidos.
Obtuvo a lo largo de su carrera 1.097 patentes, por lo que se lo considera el inventor más prolífico de todos los tiempos. Realizó millares de invenciones entre las que se destacan: el telégrafo impresor, el telégrafo cuádruplex (1874), el micrófono de carbón (que mejoró el teléfono de Graham Bell), el fonógrafo (1877), una máquina de dictado, el kinetoscopio (el antecedente más directo del cine, 1889), las pilas alcalinas (1883) y diversos tipos de cemento y de hormigón.
Pero la invención que lo hizo más famoso fue el uso de la iluminación eléctrica, para lo cual creó -antes de haber desarrollado por completo el invento- la Compañía de Iluminación Eléctrica Edison.
La primera demostración de la utilización de la iluminación eléctrica fue realizada en Menlo Park, el 21 de octubre de 1879. Y tres años después se inauguró el primer suministro de luz eléctrica de la historia, instalado en la ciudad de Nueva York.
Además de sus numerosas invenciones, Thomas Edison contribuyó a la investigación científica, al descubrir el llamado efecto termoeléctrico (1883), también conocido en la actualidad como efecto Edison. éste permitió el desarrollo del dispositivo electrónico conocido como diodo, lo cual dio lugar a la revolución de la electrónica en el siglo XX, abriendo paso a la radio y a la televisión.