愛迪生在加利福尼亞出生，那是1847年。
托馬斯·艾爾瓦·愛迪生度過了現代美國形成的全部時期。這是美利堅合眾國及歐洲技術力量高速發展的時期，電氣工業、電話網、留聲機業和電影業相繼問世。其中相當一些還是靠愛迪生的為人矚目的發明帶來的。這位天才在成年之後，平均每兩個星期就申報一項發明專利。在海因裏希·赫茲為人們展示出電波奧秘的前13年，愛迪生就已經發現了“愛迪生效應”。他的這種發現，為現代電氣工業奠定了基礎。但是，由於他還有其他事情急待完成，所以沒能繼續試驗下去。
少年時期，愛迪生家一貧如洗，無錢上學，他全靠“自學、自省、自尊、自立”躋身富人階層。愛迪生的祖先是從阿姆斯特丹遷徙到美國的。當時是18世紀30年代，他家落腳的地方是新澤西州的巴塞克河流域。這個家族的祖先曾是曼哈頓的銀行家。他們家道殷實，然而命運不好，因此財力漸漸枯竭。愛迪生的祖父約翰·愛迪生由於在美國獨立戰爭中站到了英國國王軍隊一邊，後來失勢不得不遷到加拿大的新斯科舍躲避起來，繼而又轉到伊利湖畔的邦厄姆。約翰·愛迪生的兒子塞繆爾從他父親那裏汲取了他認為應該汲取的教訓。因為約翰·愛迪生支持了王室，結果弄得流離失所，所以他的兒子決不想再重蹈覆轍。因此當1837年加拿大爆發反叛鬥爭時，塞繆爾便支持了反叛的一方。結果反叛者又失敗，這樣他們一家又不得不離開加拿大，返回美國。
19世紀40年代初，塞繆爾在離伊利湖南岸幾裏遠的小鎮米蘭建起了一個規模一般，但生意頗為興隆的木材場。他的住宅是帶有幾個小屋的平房。房子座落在山腳處，外觀樸實大方。這是當時體麵的小商人喜歡選用的一種格局。他的妻子南希是蘇格蘭裔的加拿大人，在全家遷居米蘭之前就生了4個孩子。此後，她又生了3個孩子。1840至1850年，有3個孩子因病夭折。其餘4個孩子，一個14歲、一個16歲、一個18歲、最小的1歲，即第七個孩子，是在1847年12月11日出世的。這個孩子，按祖先的名字，命名為托馬斯，又借這個家庭的朋友——五大湖區的一位船主艾爾瓦·布雷德利船長的名叫艾爾瓦，姓愛迪生。他的全名即托馬斯·艾爾瓦·愛迪生，也稱托馬斯·A·愛迪生或T·A·愛迪生。
在以後的幾十年裏，圍繞愛迪生傳揚著各種各樣的故事。有人說，他曾因放火燒了自家的倉庫而被父親當著眾人的麵痛打一頓；也有人說，他曾掉進運河，又差點死在運糧的傳送帶上；多少年後，還有人說他小時候總鬧事。一次與一男孩遊泳，兩人分了手，他獨自一人回到家裏。他的夥伴後來被發現已經淹死。愛迪生在他後半生一直為這件事感到內疚，然而此事又並非他的過錯。甚至有人說，愛迪生之所以在後來專心致誌於發明，也與這件事有關。愛迪生的青少年時代與其他的人毫無二致，所不同的是，他對一些事物比別人更好奇，並且有一種將別人告訴他的事情付諸實驗的本能，以及兩倍於他人的精力和創造精神。
愛迪生7歲的時候，出現了一件對他的發展有較大影響的事。1854年，伊利湖南岸沿湖鐵路通車，使得米蘭運河的商船生意大減，並使生意的內容也開始發生變化。於是，愛迪生一家遷到了休倫港市郊的格拉蒂奧特堡。這裏距他們北方的舊居有100英裏遠。這時，塞繆爾變賣了自己的房子，轉為租房居住，但他仍在作木材和糧食生意。
搬到這裏不久，托馬斯·A·愛迪生就患了猩紅熱。直到1855年他8歲半的時候，才進入一所白人開辦的學校。在此，他的表現幾乎與其他一些天才一樣，大概這也是他成為天才的一種征兆；上學僅僅3個月，他就眼淚汪汪地被攆回了家，告訴家裏人說，老師訓斥他為“糊塗蟲”。他也像利奧納多·達·芬奇、漢斯·安徒生、尼爾斯·玻爾等人一樣，在年輕時智力發育遲緩。牛頓還曾被稱為“笨牛”；漢弗萊·戴維的老師曾這樣評價漢弗萊說：“他跟我學習的時候，我根本不能發現他具有今天這樣的智慧。”愛因斯坦所在的學校校長也曾預示：愛因斯坦“在哪方麵也不會成功”。青少年時代，這些人都有一個共同的特點：他們都是自我主義者，認為沒有解釋自己的必要，因此都被歸入怪人之列。
9歲那年，愛迪生已經讀過理查德·格林·帕克的《自然與實驗哲學》。13歲那年，他在父親的書架上發現了托馬斯·潘恩的著作。
他還吃力地讀完了牛頓的《自然哲學的數學原理》一書。這本書教他重視實踐，而不是理論，使他後來成了一名偉大的發明家，而科學界卻在很長一段時間裏不承認他的成就。讀了牛頓的這部傑作，愛迪生開始蔑視數學，這種態度並非是由於他不必借助數學就能一眼看出涉及數字的許多問題的中心環節，而是因為愛迪生家的一夥朋友幫助他解釋了《自然哲學的數學原理》一書中的許多疑難。
幾年之後，他宣稱：“我不是數學家，但我在這一領域裏的名次可以處於領先地位。”接下去，他的話更為貼切，也更加狂妄，“我能雇來數學家，可他們不能雇我。”愛迪生後來在財富的積聚上遠遠超過了大多數數學家的原因，是他夜以繼日的實驗。這種實驗，始於19世紀50年代。那時他就在休倫港自家的地下室逐頁研讀了《自然與實驗哲學》，逐項驗證了帕克所說的各種試驗結果。
10歲左右是他非常有利的發展時期。在19世紀初葉，A·M·安培、K·F·高斯和G·歐姆已開始解決電流與磁力之間的聯係問題，這個問題最初是由漢斯·克裏斯蒂安·沃爾斯特德發現的，他看到羅盤靠近電流時，會發生指針偏轉。邁克爾·法拉第認為，最好是用電場理論來說明電流與磁的關係，也就是說他認為，它們的力作用是在一定的範圍或空間內進行的。J·C·麥克斯韋不久就提出了他的革命性的理論，在他看來，電與磁都不是孤立存在的，他設計出了一個方程式，以此將電磁現象的相互關係連接起來了。
發明家已開始利用這些理論。他們征服了剛剛為人們認識的電力，創造出了電弧燈，這種燈當時雖然使用者不多，但已經十分引人注目。在美國，電弧已經普遍應用。這時，塞繆爾·摩爾斯取得了一項應用電磁的發明專利，他的裝置能通過金屬線傳發點、線符號。1844年，在連接華盛頓與巴爾的摩的一條電線上，第一次傳送了這樣的話“上帝的創造”。3年之後，電報已把紐約與華盛頓連在了一起。
在19世紀60年代那種缺乏紀律約束和各種製約的時期，他隻須找出人們都發現了什麼，並加以理解和觀察，然後再不斷地對最困難的問題提出為什麼，他就會成功。愛迪生就是這樣做的。他在休倫港自己的家中按照帕克的教科書所做的那些實驗就是例證之一。他向當地的店主要了許多空瓶。他在一個個瓶子裏裝了不同的化學藥品。常常搞得險些爆炸，或是發生別的事故。他的父母因此擔驚受怕，又為自己的孩子能懂得這些事情而感到自豪。
他的“野心”漸漸增長。1859年，格蘭德特倫克鐵路通車。這種鐵路從緬因州的波特蘭起至聖克萊爾河東岸的薩異尼亞止。在河的西岸，開辟了連接薩尼亞與休倫港的輪渡。與此同時，又開辟了從休倫港到底特律的南北單線。鐵路為愛迪生提供了機會。愛迪生終於說服母親，讓他在從休倫港駛往底特律的早班列車上擔任報童。這時愛迪生已12歲，他可以經受生活方麵的考驗了。
早班列車清晨7點從休倫港出發，行駛63裏，4小時後抵達底特律；下午5點30分往回開，9點30分抵達。這14個半小時的工作日對於年輕的愛迪生來說，有雙重益處。作為報童，他除了靠賣報賺錢，還可以代銷糖果。在他看來，他似乎可以從出售糖果、食品方麵賺到大錢。此外，列車要在底特律逗留6個小時，他又能利用這段時間在青年人協會的閱覽室裏讀書。那裏不久就被辟為底特律公共圖書館。
他很快表現出了道地的商人才能。乘早班列車去底特律市時，他出售水果和休倫港的土特產品，買賣十分興旺，不久就雇了一個男孩作他的幫手。回來時，就賣晚報，不出數月，他已能在一星期內嫌到20美元。
在火車上跑了幾個月之後，他在休倫港開了兩個店鋪——一家出售期刊，另一家賣蔬菜、黃油和草莓。一個店鋪一個夥計，他們與他分享利潤。
但是，愛迪生的生意剛剛開始，他就喪失了聽力。那是因為列車警衛給了他一記重重的耳光造成的。愛迪生本人也曾一度默認了這種說法。但是，他在晚年又作過另外一種描述。由於一群人買報，所以他沒有趕上火車，等他來到月台，火車已徐徐開動。他追上列車，抓住了車後的扶梯，但無法攀上去，差點被甩了下來，因為那時的列車扶梯離地麵很高。一個列車員來了，他抓住了他的雙耳，就在他往上提的時候，他覺得耳朵裏出現了破裂的聲音。
開始時，愛迪生隻感到耳部疼痛，繼而發生了微弱的聽力受阻，隨著年紀的增長，症狀也愈加嚴重，最後就完全聾了。至於真正的原因是什麼，至今仍是個謎。有人說是猩紅熱的後遺症，又有人說是遺傳。不過，愛迪生在他漫長的一生中飽受耳聾之苦卻是無人否認的，他曾兩次做手術也無濟於事。
盡管耳聾，他仍可以同人們談話，因為他聽不見的並不是基本音響，隻是音樂的細微變化——這種症狀是輕度的耳聾，實際上隻是聽力受到了阻礙——這種說法也許比說耳聾更準確些。正是由於聽覺有毛病，才使他去從每架書底層的第一本書讀起，直到把這一架書全部讀完，然後又開始讀另外一架書。
這種殘疾對於他鑽研業務很有好處，他後來回憶自己當電報員說：“我可以毫無誤差地聽出自己電報器的發聲節奏，卻聽不到其他分散注意力的聲音，甚至也聽不見大房間內身旁同事的電報機聲。”
後來，當他研製早期貝爾電話時，由於自己聽覺不靈敏迫使他作出了改進電話的決定，最終創造出了迄今仍然至關重要的炭極式發射器。留聲機的發明，更是耳聾在起作用。愛迪生自己也說：“純純粹粹是耳聾促成我完善了對這種機器的試驗。在製作鋼琴曲唱片的問題上，我足足用了20年的光景，因為鋼琴曲充滿了泛音。所以我能製作出來——正是因為我的耳聾。”
在他身患殘疾的早期，他還是個胖乎乎的圓臉少年。到12歲時，他和自己的夥伴們還無太大的區別，隻是有著超乎尋常的精力和一種要壓倒對方的魯莽。每天的列車都掛一節備用的貨車車廂，他把那裏變成了旅行閱覽室，而且未經許可，就在《底特律自由新聞》工作的朋友那裏討來了足夠的鉛字。這樣，他每星期能印出400份《格蘭德特倫克先驅報》出售。有人說，後來他的藥品在車廂裏爆炸起火，結果連實驗品帶印刷機都被人扔出了車廂。
愛迪生所辦的《格蘭德特倫克先驅報》預示著他的事業將會有一係列進展。英國工程師喬治·斯蒂芬森對該鐵路線做了廣泛的視察，據倫敦《泰晤士報》報道，他曾稱讚過愛迪生的出版物——把愛迪生的報紙稱作第一種在列車上出版的報紙。