Эдисон был обеспокоен зависимостью Америки от иностранных поставок каучука и хотел найти возможность производить каучук внутри страны. Работа проводилась в основном в его исследовательской лаборатории в Форт-Майерсе, которая была признана Национальной исторической химической достопримечательностью. Он провел большую часть исследований, отправив результаты и образцы остатков каучука в свою лабораторию Вест Орандж. Эдисон применил двухкомпонентную кислотно-щелочную экстракцию, чтобы получить латекс из растительного материала после его сушки и измельчения до порошка. После тестирования 17 000 образцов растений он в конце концов нашел подходящий источник Solidago Levenworthii, также известный как Золотарник Ливенворта. Растение, которое обычно вырастает примерно 3–4 фута в высоту с выходом латекса 5 %, было адаптировано Эдисоном путем скрещивания для получения растений вдвое большего размера и с выходом латекса 12 %.
Эдисону приписывают разработку и производство первого коммерчески доступного флюороскопа. До тех пор, пока Эдисон не обнаружил, что флюороскопические экраны с вольфраматом кальция производят более яркие изображения, чем экраны с платиноцианидом бария, которые первоначально использовались Вильгельмом Рентгеном, технология была способна давать только очень слабые изображения.
Фундаментальная конструкция флюороскопа Эдисона используется до сих пор, хотя Эдисон отказался от проекта после того, как почти потерял зрение и серьезно облучил своего помощника Кларенса Далли во время опытов. Позже он умер в возрасте 39 лет от последствий облучения. В 1903 году потрясенный Эдисон сказал: «Не говорите мне о рентгеновских лучах, я их боюсь». Тем не менее его работа сыграла важную роль в разработке технологии, которая используется до сих пор.
Эдисон изобрел высокочувствительное устройство, которое он назвал тазиметром, который измерял инфракрасное излучение. Толчком к его созданию было желание измерить тепло солнечной короны во время полного солнечного затмения 29 июля 1878 года. Устройство не было запатентовано, так как Эдисон не нашел для него практического применения на массовом рынке.
Эдисон получил патент на киноаппарат или «Кинетограф». Он занимался электромеханическим дизайном, а его сотрудник Уильям Кеннеди Диксон, фотограф, работал над фотографическими и оптическими разработками. В 1891 году Томас Эдисон построил кинетоскоп. Это устройство было установлено в игровых автоматах, где люди могли смотреть короткие простые фильмы. Кинетограф и кинетоскоп были впервые публично выставлены 20 мая 1891 года.
В апреле 1896 года витаскоп, изготовленный на заводе Эдисона, был использован для показа движущихся фотографий в Нью-Йорке. Позже он выставлял кинофильмы с озвучкой на цилиндрических записях, механически синхронизированных с фильмом.
На киностудии Эдисона было снято около 1200 фильмов. Большинство постановок представляли собой короткометражные фильмы, показывающие все, от акробатов до парадов и боевых призывов, включая такие, как «Поцелуй» (1896), «Великое ограбление поезда» (1903), «Приключения Алисы в стране чудес» (1910) и первый фильм о Франкенштейне в 1910 году. Чтобы лучше защитить авторские права на свои фильмы, Эдисон разместил их отпечатки на длинных полосках фотобумаги в Бюро по авторским правам США. Многие из этих бумажных репродукций сохранились дольше и в лучшем состоянии, чем настоящие пленки того времени.
В 1908 году Эдисон основал компанию «Моушн пикчер патентс компани», которая представляла собой объединение девяти крупных киностудий (более известных как «Эдисон траст»). И он не принял звуковое кино. Он говорил: «На экране нет хорошей игры. Сейчас они сосредоточены на голосе и забыли, как действовать. Я чувствую это больше, чем ты, потому что я глухой».
Начиная с конца 1870-х годов Эдисон заинтересовался горным делом. На восточном побережье США было мало богатой железной руды, и Эдисон пытался добывать руду с низким содержанием железа. Он разработал процесс с использованием валков и дробилок, которые могут измельчать камни массой до 10 тонн. Затем пыль пропускалась между тремя гигантскими магнитами, которые вытягивали железную руду из пыли. Затея в итоге провалилась, но Эдисон использовал некоторые материалы и оборудование для производства цемента.
В конце 1890 годов Эдисон работал над созданием более легкой и более эффективной перезаряжаемой батареи (в то время называемой «аккумулятором»). Такая батарея могла быть использована для питания фонографов и других механизмов, включая электромобили. Доступные в то время свинцово-кислотные аккумуляторные батареи были не очень эффективны, и этот рынок уже был поделен между другими компаниями, поэтому Эдисон решил использовать щелочные батареи вместо кислоты. Он перебрал примерно 10 000 комбинаций, в конечном итоге остановившись на комбинации никель-железо. Возможно также, что Эдисон имел доступ к патентам 1899 года и знал про наникель-железный аккумулятор шведского изобретателя Вальдемара Юнгнера.