Edisons bedeutendster Beitrag auf dem Gebiet des elektrischen Lichts lag in der Entwicklung eines revolutionären Leuchtfadens. Er probierte in zwei Jahren über 6.000 verschiedene Materialen aus und investierte in mehr als 1.200 Versuche über 40.000 US-Dollar.

Nach Versuchen mit verschiedensten Substanzen aus der ganzen Welt stellte Edison fest, dass Platindrähte sich eigneten. Dieses Material war jedoch auch damals sehr teuer und bot in der Praxis nur eine begrenzte Wirksamkeit. Schließlich versuchte Edison es mit karbonisierter Baumwolle, die er mit einer Nähmaschine behandelte. Am Abend des 19. Oktobers 1879 setzten Edison und seine Assistenten den Baumwollfaden unter Strom und beobachteten den weiteren Verlauf abwechselnd rund um die Uhr. über 40 Stunden später leuchtete der Faden noch immer, und Edison wurde klar, dass er das Problem gelöst hatte.

Die Erfindung der elektrischen Glühlampe wurde im New York Herald am 21. Dezember 1879 verkündet. In den darauf folgenden Wochen fielen die Kurse der Aktien von Gasunternehmen erheblich, währenddie der Edison Electric Company kometenhaft auf bis über 3.500 US-Dollar pro Aktie anstiegen.

Die Glühlampen gelangten im Jahr 1880 in den Verkauf. Während die erste großflächige Umsetzung des Beleuchtungssystems von Edison in London am Holburn Viaduct im Frühjahr 1882 erfolgte, begann die ära der vollständig elektrischen Beleuchtung über eine zentrale öffentliche Stromquelle am 4. September 1882 in der Pearl Street Station von New York City. Auf die Frage eines Reporters antwortet Edison mit den schlichten Worten: "Ich habe alles erreicht, was ich versprochen habe."