1879 10 10月21日，美國發明家托馬斯·阿爾瓦·愛迪生經過六千次實驗，終於發明了碳絲白熾燈。為了找到合適的材料制作碳絲，愛迪生嘗試了棉線、細木條、稻草、紗布紙、絲線、馬尼拉麻繩、馬毛、釣魚線、栗子、硬橡膠、栓釘木、藤條、玉米纖維，甚至他老師的胡子和妻子的頭發，最後找到了最多的壹種。使用壽命可達45小時(初始值)。與此同時，英國發明家J·斯旺也做出了碳絲燈泡，並在英國申請了專利。他們之間的專利糾紛是不可避免的。後來兩人達成和解，* * *成立愛迪生天鵝電燈公司，在英國建廠生產電燈泡。但是因為斯萬沒有同時建電廠，所以他的事業沒有愛迪生發展的好。目前，美國人認為電燈泡是愛迪生發明的，而英國人認為電燈泡是斯旺發明的。
碳燈泡的壽命只有100小時。為了延長壽命，人們想盡了辦法。直到1908年美國發明家柯立芝發明了鎢絲燈泡，壽命才提高到300小時以上。1913年，美國的I·朗繆爾發明了螺旋鎢絲燈泡，不易因熱量集中而損耗，使燈泡光亮節能。他經過研究發現，鎢在高溫高真空條件下容易升華，蒸發出來的鎢附著在燈泡內壁，形成壹層影響透過率的黑色薄膜。由於鎢絲粗細和螺旋鎢絲間距的細微差別，細的地方和密的地方溫度高，蒸發更厲害，形成惡性循環，導致燈絲在這裏容易斷。為了減緩鎢絲的蒸發速度，他在玻璃燈泡中充入氮氣，氮氣可以抑制鎢絲的蒸發，於是充氣燈泡誕生了。1912年，為了使燈絲與氣體的接觸面最小化，日本米烏拉俊壹將鎢絲從單螺旋發展為雙螺旋，進壹步提高了發光效率。1915年，他將填充氣體由氮氣改為氮氣(N2)和氬氣(Ar)的混合氣體，這種方法壹直沿用至今。雖然後來也填充了純氬、氪、氙，但由於成本和性價比的原因最終被淘汰。目前充氣白熾燈的平均壽命約為1500小時。
白熾燈的效率只有8 ~ 11%，90%以上的電能轉化為熱能，輻射到空氣中。光效很低，只有7 ~ 15lm/w(燈泡功率越高光效越高，最高不超過19)。
結構是:三層結構的小頭梨形玻殼，最外面的玻殼，中間的玻璃芯柱，最裏面的玻璃管抽真空。玻璃管的下端與燈泡相通，另壹端連接抽真空管，抽真空後充入氣體，最後用火焰密封。中間的玻璃芯柱下端是實心的，末端有壹個小玻璃盤。鉬(Mo)線的支撐件圍繞小圓盤徑向燃燒。用兩根多美滋絲(含鐵57%、含鎳43%的合金，鍍銅或氧化亞銅處理，再塗四硼酸鈉)從外面引入電，所以用多美滋絲，因為它的熱膨脹系數和玻璃差不多，和玻璃的親和力很好。多美滋絲的下端與燈泡內的壹根金屬絲相連，折成鼻狀，插入燈絲，擠緊。燈絲是由極細的鎢絲制成的螺旋彈簧，兩端與金屬絲相連，中間部分穿入徑向鉬絲支架端部的圓鼻內。兩根多美滋絲的上端在燈泡外面，用焊料焊接在燈口的兩個電極上。
燈泡插座有兩種:螺口式和卡口式(也稱“不要手柄”)。螺桿式結構簡單，制造成本低，但安全性差，不耐振動。卡口安全(兩個電極都從頂部引出，鐵殼不帶電)，耐振動(車輛上用的都是卡口)，但結構復雜(尤其是燈頭)，制造成本高。
在我國，固定場合使用的都是螺絲，規格是E27(外徑27mm)。只有壹些小燈泡(如冰箱、微波爐中的照明燈)使用E14。E40代表廣場。
白熾燈的啟動電流是正常工作電流的8 ~ 10倍(但可以在0.12秒內穩定到正常值)，所以白熾燈不適合頻繁開關，否則容易燒壞燈絲。