贝尔于1847年3月3日诞生于英国苏格兰爱丁堡。他的祖父和父亲都是出色的语音学家。因此，贝尔的生长环境非常良好。贝尔受到父亲潜移默化的影响，从小就喜欢研究人类语言的交流和传递。小贝尔一直有个奇特的想法：聋人虽然听不见声音，但看得见东西，人的声音是一种声波，应该有办法在纸上描出这种声波曲线。一旦找到声波曲线的规律，聋人就能“看”出其他人在讲什么话了。
一次在做描绘声波曲线的实验中，贝尔意外地发现，每当因实验中电源开关被打开或关上，在导通和截断电流的刹那间，一个实验线圈会发出声音。这个细节引起了贝尔的注意，他又特地重复了几次，每次都会出现这个声音。贝尔肯定这个现象是一个客观的规律。假如对这一规律加以利用，使电流的变化与声波的变化一样，只要能传送出这种变化的电流，也就能够随之而送出声音。
贝尔立即开始做试验。他把电磁开关装在薄金属片上，然后对着薄金属片讲话。他认为，薄金属片会因为人讲话而随着声音颤动。装在金属片上的电磁开关会由于这种振动连续地开和关，而有规律的脉冲信号就这样形成了。当时贝尔还没怎么深入研究电学，因此他不知道声音的频率很商，这种方法根本不管用。
贝尔并没有泄气，一边向电学家请教，一边努力学习电学知识，这对他下一步的电话研究起到了很大的帮助作用。就在贝尔准备开始电话研究时，他偶然遇见了一位叫做沃特森的电气技师。沃特森非常认同贝尔关于电话的想法，并认为他肯定会取得成功，因此他决定与贝尔合作，一起把研究搞到底。他们住在波士顿的近郊，电话的研究和实验占据了两个人所有的身心。
6月2日这天具有非常特殊的意义。这一天，贝尔与沃特森按照惯例很早就开始工作了。他们先对机器装置作了检查，然后就来到各自的房间，沃特森与贝尔分别负责发出、接收讯号。贝尔在对电话的震动膜加以调整的同时，又仔细地对从电话中传出的声音进行辨别，十几个小时后，两个都累得一点劲也没有了。就在此时，贝尔突然听到一阵断断续续的声音，他立刻放下手中的东西，起身就向隔壁房间冲去。
贝尔对机器的结构进行了分析，思考着声音是怎么发出来的，认为膜片由于受到了沃特森的振动，下面的U型永久磁铁的磁场便发生了变化，感应电流就会在绕在磁铁上的线圈中产生。通过连接2台机器的导线，感应电流传送到了受话器端的相同装置内的线圈，受话器永久磁铁磁场因此而发生变化，膜片也就随之而振动。贝尔知道自己终于找到了一种可以把声音变成电流的机械装置。用电来传递声音的梦想就这样变成了现实。
2月4日，贝尔为这种可以传送声音的机器申请了专利，并称其为“音频电报”。1877年，贝尔电话公司经贝尔筹资正式成立，电话机的商业性生产从此开始了。
电话投入使用后，慢慢将其强盛的生命力展现在世人面前。1878年，英国在贝尔的协助下建设了电话线路。1879年，法国巴黎也实现了电话通话。到19世纪80年代初，电话交换台相继在欧洲以及美国的一些大城市建成。