1847年，贝尔生于英国。他15岁进入爱丁堡大学，主攻语音学，后迁居美国，在波士顿大学教授语言学。莫尔斯发明电报后，身为波士顿大学语音学家的贝尔教授也怀着浓厚的兴趣在业余时间进行研究。他想，既然电流能够传递电波信号，为什么不能传递音波信号呢？贝尔认为，这是一个值得研究的课题。当时他就决定辞去工作，全身心地投入到电话的研制中去。
贝尔感到自己能力有限，要解决这个问题，只有请教专家。贝尔来到了华盛顿，向老科学家亨利求教，亨利给了贝尔极大的鼓励。不久，18岁的技师沃森成了他的搭档。在沃森的帮助下，贝尔成功研制出电磁铁片的振动膜。同时，螺旋线圈的振动簧片已达到设计要求，而讯号共鸣箱也宣告完成了。贝尔和沃森还在波士顿柯特大街租下两间马车棚，把它们改造成了隔音效果十分理想的“听音室”和“喊话室”。经过两年的研究，无数次拆装实验，就在1875年6月2日，贝尔和沃森像往常一样重复着讯音共鸣试验，坐在听音室的贝尔突然听见了放在桌上的模型里传来微弱不清的声响。贝尔一下子蹦了起来，他依靠自己语音学家的敏锐听觉，判断出它不是脉冲电流产生的声音，而是从喊话室里传来的声音。贝尔跑到沃森的房间大声说：“我在那个房间里听见了机器的响声。”“是吗？我在修理机器。”沃森用自己的手在机器上碰了碰，果然有一种细微的响声。“就是这个声音，我们听见了！”贝尔兴奋地说。
经过多少个日日夜夜的艰苦奋斗，终于听见了机器的响声，不管怎样说，贝尔的电话研究取得了初步成果。他们继续实验，但在现有的仪器前，任凭他们怎样大声喊叫，始终听不清楚声音。经过研究后，两人认为毛病在金属振动板上，他们一点点试着磨金属板，一次次实验，声音也一次比一次清晰。
1876年，贝尔29岁，沃森22岁，他们终于制成了第一套传话器和听筒，贝尔获得了美国专利局的专利证书。
1878年，贝尔和沃森在相距300千米的波士顿、纽约之间首次进行长途电话试验，试验取得了圆满成功。当然，这一成功还得益于爱迪生的发明，为了使电话跨越长距离，爱迪生改进了电话的送话器，在其中加大了感应线圈，使电话实用化。获得电话的专利证书后，贝尔正式成立了“贝尔电话公司”。