Вскоре Томас основал компанию Pope, Edison & Co и в течение нескольких лет сконструировал квадруплексный телеграф, который позволял передавать одновременно до четырех сообщений по одному проводу. За разработку Эдисон надеялся получить от 4 до 5 тыс. долларов. Однако в Western Union ему предложили вдвое большую сумму. Эти средства Томас пустил на строительство в Менло-Парке (штат Нью-Джерси) промышленного комплекса лабораторий для научно-исследовательских работ.
В 1871 г. Эдисон женился на телеграфистке Мэри Стиллвелл. По слухам, сразу после свадьбы он ушел в работу, позабыв даже о первой брачной ночи. Тем не менее в последующие несколько лет у супругов родились дочь и сын — Мэриот и Томас, которые с легкой руки отца получили прозвища Точка и Тире — в честь азбуки Морзе.
Попытки Эдисона преобразовать телеграфные сообщения в звук привели к созданию фонографа. В 1877-м с помощью иглы и фольги ученый записал детскую песенку «У Мэри был ягненок», и впечатленные обыватели наградили его званием Волшебника из Менло-Парка. Далее Томас сконструировал угольный микрофон, который усилил громкость телефонной связи, и флуороскоп — прибор для создания рентгенографии. К сожалению, опыты с излучением серьезно подорвали здоровье Эдисона, и он отказался от экспериментов, заявив: «Не говорите мне о рентгеновских лучах — я их боюсь».
И все же одним из самых известных изобретений, приписываемых Томасу Эдисону, стала обычная электрическая лампочка. Хотя ее-то он и не изобретал — идея была предложена намного раньше. Просто Эдисону удалось разработать первую лампу накаливания, выгодную с точки зрения производства и продаж. Предыдущие прототипы имели кучу недостатков: одни быстро перегорали, другие потребляли много тока, третьи стоили непомерно дорого. Эдисон долго экспериментировал, опробовал 6 тыс. материалов и наконец нашел подходящий вариант нити накаливания — из угольного волокна, которое горело 13,5 ч (позже срок службы увеличился до 1200 часов). 21 октября 1879 года он завершил работу. В 1880-м запатентовал систему распределения электричества. А 17 декабря 1880-го основал фирму Edison Illuminating Company. Через пару лет компания построила первую электростанцию, которая начала поставлять постоянный ток в 110 вольт Нижнему Манхэттену. Успех позволил Эдисону заявить: «Мы сделаем электричество настолько дешевым, что только богатый будет жечь свечи».
В 1884 г. в его компанию пришел молодой сербский изобретатель Никола Тесла, который специально переехал в Нью-Йорк, чтобы работать с великим Эдисоном. Однако уже через год между двумя гениями начались разногласия. Эдисон ратовал за использование постоянного тока для электроснабжения. Тесла же поддерживал идею переменного тока (который, в отличие от постоянного, непрерывно изменяется по величине и направлению через равные промежутки времени), поскольку это позволяло без потерь передавать большое количество энергии крупным городам. Тесла заявил, что может улучшить генератор Эдисона. Тот лишь посмеялся, предложив сербу 50 тыс. долларов, если он это сделает. Тесла осуществил задуманное, но Эдисон заявил, что пари было шуткой. В итоге обиженный Никола уволился, и началась «война токов».
Эдисон распространял информацию об опасности переменного тока, публично убивал электрическими разрядами животных, организовал первую казнь преступника на электрическом стуле, лоббировал в законодательстве запрет на использование переменного тока. Тесла же, в свою очередь, пытался убедить людей в безопасности переменного тока, показывая эксцентричные, но контролируемые эксперименты. Более того — вместе со своим компаньоном Дж. Вестингаузом он построил электростанцию на Ниагарском водопаде: для снабжения Нью-Йорка электроэнергией. В итоге переменный ток победил, но противостояние Теслы и Эдисона на этом не закончилось.
Метод работы Эдисона заключался в многочисленных экспериментах. Тесла же предпочитал перед воплощением проекта хорошенько изучить теорию. Эдисон говорил: «Гений — это 1 % вдохновения и 99 % потения». А Тесла парировал: «Если бы Эдисону понадобилось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять времени на то, чтобы определить наиболее вероятное место ее нахождения. Он с лихорадочным прилежанием пчелы начал бы осматривать соломинку за соломинкой, пока не нашел бы предмета своих поисков. Его методы крайне неэффективны… Он питает презрение к книжному образованию и математическим знаниям, доверяясь чутью изобретателя и здравому смыслу американца». Впрочем, недостаток собственных знаний Эдисон компенсировал знаниями квалифицированных помощников, которые работали в его лаборатории.
В 1884 г. Эдисон стал вдовцом, а через два года женился на 20-летней Мине Миллер. Примечательно, что, ухаживая за барышней, он обучил ее азбуке Морзе. И в присутствии родителей Мины выстукивал ей сообщения на ладони. Предложение Томас тоже сделал «морзянкой».