sähköstä tuli tieteellisen kiinnostuksen kohde 1600-luvun lopulla. Seuraavien kahden vuosisadan aikana tehtiin useita tärkeitä löytöjä, kuten hehkulamppu ja voltaic kasa. Luultavasti suurin löytö suhteessa sähkötekniikan tuli Michael Faraday joka vuonna 1831 havaitsi, että muutos magneettivuon indusoi sähkömotorinen voima silmukka lanka—periaate tunnetaan Sähkömagneettinen induktio, joka auttaa selittämään, miten generaattorit ja muuntajat toimivat.
vuonna 1881 kaksi sähkömiestä rakennutti Godalmingiin Englantiin maailman ensimmäisen voimalaitoksen. Asemalla oli käytössä kaksi vesipyörää, joilla tuotettiin vaihtovirtaa, josta saatiin seitsemän Siemensin kaarilamppua 250 voltin teholla ja kolmekymmentäneljä hehkulamppua 40 voltin teholla. Tarjonta oli kuitenkin ajoittaista, ja vuonna 1882 Thomas Edison ja hänen yhtiönsä Edison Electric Light Company kehittivät ensimmäisen höyrykäyttöisen sähkövoimalan Pearl Streetille New Yorkiin. Pearl Streetin asema koostui useista generaattoreista ja toimi aluksi noin 3 000 valaisimen voimanlähteenä 59 asiakkaalle. Voimalaitos käytti tasavirtaa ja toimi yhdellä jännitteellä. Koska tasavirtaa ei voitu helposti muuntaa suurempiin jännitteisiin, joita tarvittiin minimoimaan virranhäviö siirron aikana, generaattoreiden ja kuorman välinen mahdollinen etäisyys rajoitettiin noin 800 metriin.
samana vuonna Lontoossa Lucien Gaulard ja John Dixon Gibbs esittelivät ensimmäisen muuntajan, joka soveltuu käytettäväksi todellisessa sähköjärjestelmässä. Gaulardin ja Gibbsin muuntajan käytännön arvo osoitettiin vuonna 1884 Torinossa, jossa muuntajalla sytytettiin neljäkymmentä kilometriä rautatietä yhdestä vaihtovirtageneraattorista. Järjestelmän onnistumisesta huolimatta pari teki muutamia perustavanlaatuisia virheitä. Ehkä vakavin oli muuntajien primaarien kytkeminen sarjaan niin, että yhden lampun kytkeminen päälle tai pois vaikuttaisi muihin valaisimiin kauempana. Näytöksen jälkeen yhdysvaltalainen yrittäjä George Westinghouse toi maahan joukon muuntajia Siemens-generaattorin kanssa ja pani insinöörinsä kokeilemaan niitä toivoen voivansa parantaa niitä käytettäväksi kaupallisessa sähköjärjestelmässä.
yksi Westinghousen insinööreistä, William Stanley, tunnusti ongelman muuntajien kytkemisessä sarjaan rinnakkaisuuden sijaan ja ymmärsi myös, että muuntajan rautasydämen tekeminen täysin suljetuksi silmukaksi parantaisi toisiokäämin jännitteensäätelyä. Tämän tiedon avulla hän rakensi maailman ensimmäisen käytännöllisen muuntajapohjaisen vaihtovirtajärjestelmän Great Barringtoniin Massachusettsiin vuonna 1886. Vuonna 1885 italialainen fyysikko ja sähköinsinööri Galileo Ferraris esitteli induktiomoottorin ja vuosina 1887 ja 1888 Serbialais-amerikkalainen insinööri Nikola Tesla haki useita patentteja, jotka liittyivät voimajärjestelmiin, mukaan lukien yksi käytännöllisestä kaksivaiheisesta induktiomoottorista, jonka Westinghouse lisensoi VAIHTOVIRTAJÄRJESTELMÄÄNSÄ.
vuoteen 1890 mennessä sähköteollisuus oli kukoistanut ja sähköyhtiöt olivat rakentaneet tuhansia sähköjärjestelmiä (sekä suora – että vaihtovirtaa) Yhdysvalloissa ja Euroopassa-nämä verkot olivat tehokkaasti omistautuneet sähkövalaistukseen. Tänä aikana Edisonin ja Westinghousen välille syntyi Yhdysvalloissa ”war of the currents” – nimellä tunnettu kiivas kilpailu siitä, kumpi siirtomuoto (suora-vai vaihtovirta) oli ylivertainen. Vuonna 1891 Westinghouse asensi ensimmäisen suurvoimajärjestelmän, jonka tarkoituksena oli ajaa sähkömoottoria eikä vain tarjota sähkövalaistusta. Voimanlähteenä oli 100 hevosvoiman (75 kW) synkronimoottori Telluridessa, Coloradossa, moottorin käynnistyessä Teslan induktiomoottorilla. Atlantin toisella puolella Oskar von Miller rakensi 20 kV: n 176 kilometrin kolmivaiheisen voimajohdon Lauffen am Neckarista Frankfurt am Mainiin Frankfurtin sähkötekniikan näyttelyä varten. Vuonna 1895, pitkittyneen päätöksenteon jälkeen, Adams ei. 1 generaattoriasema Niagaran Putouksilla alkoi lähettää kolmivaiheista vaihtovirtaa Buffaloon 11 kV: n teholla. Niagara Falls-projektin valmistuttua uudet sähköjärjestelmät valitsivat yhä useammin vaihtovirran tasavirran sijaan sähkönsiirtoon.