早期的电学实验已发现，电流通过金属线就会发热。其成因是金属线的电阻，把一部分电能转变为热能。如通过的电流较大，金属线就会红热，这就是白炽灯的原理。1853年，苏格兰教师林塞宣布制成电灯，但人们并未看到他拿出一个真正的样品来。1845年，美国辛辛那提的斯塔尔提出在真空灯泡内使用碳丝。

英国新堡的斯旺按这个想法，用一条碳化纸作灯丝，制造出一些寿命很短的灯。1860年他得出了结论：除非有较好的真空泵把灯泡中剩余的空气全部抽出，使发热的灯丝不致逐渐烧掉，并有更可靠的电源来代替电池，否则没有可能制成电灯。1865年，德国化学家斯普伦格发明水银真空泵，于是使斯旺再度研究电灯。他选了一些纸，将其剪成条，有时还浸过糖浆、焦油和其它液体，再裹一层木炭灰，置于陶窑内用高温烘烤。他进行了若干年的实验后，于1878年12月18日在太恩河畔纽卡斯化学会的会议上演示了一种可靠的灯，用很细的碳丝作灯丝，灯丝置于一个真空管内。他获得了成功。可是直到1881年，他发明的灯才开始生产。