El 1877 ideà el fonògraf, que ell anomenà màquina parlant. Aquest invent tenia un precedent en el fonoautògraf, concebut teòricament per Léon Scott el 1857 a partir de la conversió de senyals gràfics en acústics, idea que Edison dugué a la pràctica. Poc després d’haver inventat el fonògraf, Edison es dedicà a difondre’l per Amèrica i Europa, on causà sensació, tot i que al principi només era vist com una curiositat. El fonògraf, millorat al llarg del temps, ha estat la base dels consegüents sistemes d’enregistrament i reproducció del so analògics. Com a fet curiós, cal recordar que Edison era gairebé completament sord des dels dotze anys.