严厉的教育
亚历山大·贝尔于1847年生在苏格兰的爱丁堡。他的祖父与父亲都为着名的语音学家。贝尔的父亲发明了一套借助手势、口型来表达思想感情的哑语，这为聋哑人带来了极大的方便。现今，在此基础上不断改进和完善了的哑语就是由此而来的。这些，都让贝尔打小就受到了语音学及其发明创造的熏陶。
可是，小贝尔虽然聪明、手巧，做什么像什么，但他又出奇的贪玩和淘气。贝尔的小学阶段中每次测验成绩都是全班最差的，这糟糕的情况最终使他退学回家。
爷爷非常疼爱小贝尔，他看到小贝尔这种学习状况，就决定由自己亲自来严格管教。他认为放任下去，孩子虽有良好的资质，但可能一事无成！
爷爷很有个性，而且对小贝尔要求非常严格，教起课来像一头狮子，这常使贝尔望而生畏。不过贝尔很喜欢爷爷，因为他知识渊博，就像一部百科全书。在爷爷花了一年时间进行严格教育后，贝尔发生了很大的变化。贝尔后来回忆道：“爷爷使我意识到，对于每个学生都应该会的普通功课，我却不知道。我时常为这种无知而羞愧。爷爷在我心里唤起了努力奋斗去克服学识浅薄的雄心。”正是这种雄心，激发贝尔踏上了探求科学真理的道路。
少年贝尔，以其聪慧和过人的毅力取得了持续的进步。16岁这一年，贝尔以优异的成绩考入了爱丁堡大学，受爷爷和父亲的影响，他选择了语音学专业。这一专业，当时主要是为了解除聋哑人的痛苦。贝尔为自己高尚的动机所激励，在大学期间系统地研究了人的语音分析、发声机理和声波振动等专门知识。他把理论研究和父辈的实践经验结合起来，进步很快。由此出发，最终导致了电话的发明。这是贝尔始料不及的。
1867年，贝尔大学毕业又考入了伦敦大学进行语音学的深造。1869年，22岁的贝尔以其出众的才华被美国波士顿大学聘为语音学教授。
发明电话
作为语音学教授的贝尔以其年轻人的敏锐密切关注着时代的发展。这时，正是工业革命席卷美国的年代，科学迅猛发展，新的技术手段层出不穷。
贝尔意识到自己深化语音学研究的主要方向应放在用先进的科技手段来帮助聋哑人克服困难，由此开始了他的科学探索。
在一次偶然的实验中，贝尔发现，当电流导通或截止时，螺旋线圈会发出噪声，很类似于拍电报的“嘀嗒”声，贝尔受到了极大的启发：“在讲话时，如果我能用电流强度的变化模拟声波的变化，那么不就可以实现用电传送语音了吗？”
由于对自己电学知识的怀疑，贝尔首先把自己的想法告诉了几位电学界人士，可是听者都对他加以嘲讽：“好好研究你的聋哑人问题，你不懂电学，别异想天开！”贝尔并不泄气，决心去求教约瑟夫·亨利这位当时的大物理学家。贝尔向亨利陈述了自己的发现，并详细解释了用电传送语音的设想。
同时，也谈了自己的困难——对电磁学掌握得不够。他自己很犹豫，是发表自己的设想，让别人去做，还是自己去努力实现它呢？
大科学家亨利肯定了贝尔的这一设想，要求贝尔对电磁学知识必须“掌握它”。贝尔由此下定决心自己先丰富知识。许多年后贝尔回忆道：“没有‘掌握它’这个令人鼓舞的字眼，我是绝对发明不了电话的。”
贝尔回到波士顿，开始认真钻研起电磁学来。为此，他辞去了波士顿大学教授的职务。他还需要用设备的方式将电磁学和声学熔于一炉，他需要一位得力助手。在一个偶然的机会里，贝尔遇到一位年轻的电气工程师，名叫沃森特，他对贝尔的理想坚信不疑，表示一定要全力以赴来帮助贝尔。这样，两人成为终生战友。
时代的发展注定了电话的发明。当时，莫尔斯发明电报机后，由于其传送速度快，很快受到了各国的重视并得以广泛应用。但当时很多有识之士都意识到：有的电报需事先拟好电报稿，有的还要查电码本译成电码，再把电报稿交给电报局拍发出去。要等回电，同样也要经过这样一个过程，往返一次要等不少时间。因而人们开始对电报感到不满足了。人们想到，既然电报是用电流的断和通来传送信号，那么能不能用电流断通的原理来传送人们说话的声音呢？
1860年，德国发明家莱斯，第一次成功地用电流传送了一段让人感觉到像旋律的声音，虽然不是人的说话声，但这也是一个了不起的发明了。他为他的装置起名叫做“telephone”，这个名字就成了“电话”的名字，一直沿用至今。
贝尔的探索正顺应了当时社会发展需要。贝尔和沃森特两人，一边研究电声转换原理，一边设计实用的机械。
在一次实验中，沃森特和贝尔分别在两个房间里做实验，他们在两个设备之间用电线相连着。沃森特的机器上的一个簧片被粘在磁铁上了，他漫不经心地拉开了簧片，就在此时，贝尔突然发现自己机器上的簧片在颤动，并且发出了声音。
这一发现使贝尔产生了很大的兴趣，并由此产生了新的构思。他想：人说话的声音是一种空气振动，如果对着一块薄铁膜片说话，会使膜片振动；如果在膜片后面放一块电磁铁，膜片振动会改变与电磁铁的距离，使电磁铁的磁力线发生变化，电磁铁线圈中就会感应出相应变化的电流。这个电流顺着电线传送到对方同样装置的电磁铁线圈中，就会使电磁铁的磁力线发生变化，吸动它前面膜片，从而发出声音。
贝尔把这个想法告诉了沃森特。沃森特很同意他的想法，他们立即开始动手研制，并在1875年6月3日制成了最简陋的“电话机”。这种电话机只能传送单音，还不能传送人的完整的话，但他们认为，研制思想是对的，差的只是在工艺上太粗糙。
不久，他们又经过反复试验和改进，终于取得了突破性进展。当时他们两人在连续几天几夜的持续实验后，非常疲惫，沃森特头戴受话器在另一房间里休息；贝尔在房间里操作机器时，不小心把硫酸溅到腿上，由于疼痛，贝尔情不自禁地对着话筒呼喊起来：“沃森特先生，快来呀！我需要你的帮助！”沃森特从耳机中清晰地听到了贝尔的呼喊，他激动地跑到贝尔房间里，不管不顾地抱着贝尔说：“知道吗，我们成功了！”
当天夜里，贝尔怀着激动的心情给妈妈写信说：“今天对我来说是个重大日子，我们的理想终于实现了！我觉得，把电线架到房子里的日子就要来临，朋友们不必离开家就可以互相交谈啦。”
当天夜里，贝尔的邻居们奇怪极了，为什么今天没有喊叫声呢？好心的邻居们两年多来一直在默默地忍受着他们那毫无结果的大喊大叫，两个敢作敢为的青年，今天终于能够感激地请邻居们分享他们成功的喜悦了。
梅布尔·哈伯德，贝尔的妻子，作为一个聋人，曾经协助贝尔在语音学上作出了很多贡献，今天虽然听不到电话里的声音，但她看到邻居们争先恐后地在电话机前听着、说着，就高兴地用哑语的手势告诉贝尔：“我太高兴了，祝贺你！”
贝尔对样机进行了不断的改进。半年后，制造的样机就可供实用了。1876年2月，贝尔的发明申请了专利，编号为174465。
在今天看来，这机器还是非常简单的，它只能向一个方向传话，虽然它用起来还不太方便，却能及时地传递别人的话，比打电报方便多了。当年，贝尔和沃森特就借用电报的线路进行了相距几十公里的通话试验（当时电报还是有线的），证明了电话的可靠性。