自吉尔伯特的开创性研究以来，电学一直处在盲目摸索阶段。基本的概念框架尚未建立，也缺乏定量实验。吉尔伯特已经认识到一切物体可以分为“电物体”和“非电物体”两类，其中的电物体就是通过摩擦可以带电的物体，非电物体则不可能带电。因马德堡半球实验而闻名于世的盖里克，在电学发展的初期也贡献非凡。他发明的摩擦起电机为后人研究摩擦电打下了最重要的基础，因为任何研究都首先要求研究对象的大量存在。
1729年，英国卡尔特修道院的养老金领取者格雷通过实验发现了导电物质与非导电物质的区别。他先是偶然发现，当玻璃管经摩擦带电时，塞住玻璃管两端的软木塞也带电。进一步，他有意识地用一根木杆的一端插进软木塞，而另一端插进一个象牙球，结果发现，当玻璃管带电时，连象牙球都可以吸引羽毛。他继续用各种物质实验，终于得出结论：有些物质可以传送电，而有些物质不能传送，只能用来保存电荷。“电物体”不能传导电，而“非电物体”则可以导电。
格雷的实验引起了法国物理学家迪费的注意。他是皇家花园里的一位管家，因而有闲暇从事他所爱好的物理实验工作。1733年，他用带电的玻璃棒去接触几块悬挂着的软木，使它们带电。按吉尔伯特和格雷的说法，软木是“非电物体”，只能导电，不能带电。迪费的实验则表明这种看法是错误的。迪费还进一步亲自试验，将自己悬吊在天花板上，让助手给自己带电，结果他们两人都被电击，这就说明人体这种“非电物体”也可以带电。因此，迪费大胆地否定了“电物体”与“非电物体”之分，认为所有物体均可以通过摩擦带电。
迪费的另一工作是发现了两类电荷的不同。1734年，迪费发表了一封信，信中说：“我凑巧又发现了另一原理，它比前一原理更富有普遍性并更加值得注意，而且对于电学研究提出了新的阐释。这原理是：有两种各不相同的电，一种我称为玻璃电（vitreouselectricity），另一种我称为树脂电（resinouselectricity）。第一种是玻璃、岩晶、宝石、兽毛、绒毛和其他许多物体的电；第二种是琥珀、硬树胶、树脂漆、丝、线、纸和其他大量物质的电。这两种电的特性是，比如说，玻璃电物体排斥一切同电的物体，但是相反，吸引一切树脂电物体。”迪费实际上发现了正负电荷的不同，但他的命名不确切。后来人们发现，树脂质物体可以产生玻璃电，玻璃质物体也可以产生树脂电。
随着摩擦电研究的深入开展，摩擦起电机的制造更趋精致。起电机提供实验用的电荷自然不成问题，但机器一停，所产生的电荷就逐渐在空气中消失了，电荷无法保存下来。莱顿瓶就是在这个背景下应运而生的。
事情是偶然发生的。1745年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克做了一个试图使水带电的实验，结果令他震惊。他在一个玻璃瓶中倒进水，然后用软木塞塞住瓶口，让一根铜丝从软木塞通入瓶内的水中。马森布罗克摇动起电机使铜丝带电，他的助手拿着玻璃瓶。这时，这位助手不小心让黄铜丝碰到了另一只手，被猛烈地电了一下，大叫起来。于是马森布罗克与助手调换了分工，想亲自试一试，结果，正如他后来描述的：“我的右手遭到了猛击，全身好像触了电闪一样。玻璃瓶虽然很薄，可是没有破裂，手也没有因此而移位，但是手膀和全身都受到了说不出来的影响：一句话，我想我这次完蛋了。”这就表明，玻璃瓶可以储存大量的电荷。这个消息很快传开了。虽然马森布罗克警告人们不要冒险做这个实验，但还是有不少勇士知难而上，并且纠正了马森布罗克的一些错误结论。例如，马氏曾认为只有德国产的玻璃瓶才行，后来发现只要是干燥的就行。由于玻璃瓶储电实验是从莱顿大学传开的，这种储电瓶就被称为莱顿瓶。其实，比马森布罗克略早一些，德国波美拉尼亚的牧师克莱斯特也于1745年发现了玻璃瓶可以保存电，发现的过程基本类似。
莱顿瓶轰动了整个欧洲，各地的业余爱好者争相实验、示范、表演。有人用莱顿瓶放电杀死老鼠，有人用电点燃火药。最著名的一次电击表演是法国物理学家诺莱特做的。他在巴黎修道院门前调集了700名修道士，让他们手拉手排成一行。队伍全长达900英尺，规模十分壮观。法国国王路易十五及其皇室成员被邀请观看。诺莱特让队首的修道士拿住莱顿瓶，让队尾的修道士手握莱顿瓶的引线。当莱顿瓶放电时，一瞬间700名修道士全都跳了起来，其滑稽的举动给人留下深刻的印象，也令人深切地感受到了电的力量。
1746年，美国著名的政治家、科学家富兰克林得到了伦敦友人赠送的一只莱顿瓶，便开始研究电现象。富兰克林的研究使人类对电的认识大大前进了一步。本杰明·富兰克林1706年生于美国麻省波士顿市，是一位肥皂商的第十个儿子。他年轻时做过印刷业的学徒工，此后在费城创办报纸，成为政界名流。18世纪后半期，他致力于美国的独立斗争，是独立战争的领袖，是美国家喻户晓的民族英雄、立国之父。但是早年，他主要以科学家的身份闻名欧洲。
富兰克林最著名的发现是统一了天电和地电，破除了人们对雷电的迷信。在用莱顿瓶进行放电实验的过程中，富兰克林面对着电火花的闪光和噼啪声，总是禁不住将其与天空的雷电联系起来。他意识到莱顿瓶的电火花可能就是一种小型的雷电。为了验证这个想法，必须将天空中的雷电引到地面上来。1752年7月的一个雷雨天，富兰克林用绸子做了一个大风筝。风筝顶上安上一根尖细的铁丝，丝线将铁丝连起来通向地面。丝线的末端拴一把铜钥匙，钥匙则插进一个莱顿瓶中。富兰克林将风筝放上天空等待打雷。突然，一阵雷电打下来，只见丝线上的毛毛头全都竖立起来。用手靠近铜钥匙，即发出电火花。天电终于被捉下来了。富兰克林发现，储存了天电的莱顿瓶可以产生一切地电所能产生的现象，这就证明了天电与地电是一样的。
富兰克林的第二大贡献是发明了避雷针。早在1747年，富兰克林就从莱顿瓶实验中发现了尖端更易放电的现象。等他发现了天电与地电的统一性后，就马上想到，如果利用尖端放电原理将天空威力巨大的雷电引入地面，就可以避免建筑物遭雷击。1760年，富兰克林在费城的一座大楼上竖起一根避雷针，效果十分显著。费城各地竞相仿效。到了1782年，费城已装了400根避雷针。教会起先反对装避雷针，说雷电是神表示的愤怒，不允许人们干涉它们的破坏力。但教会的反对不太起作用。据说100多年后，费城盖了一座新教堂，教会也害怕遭雷击，去请教爱迪生要不要装避雷针。爱迪生说：“雷公也有疏忽大意的时候，你们说要不要装？”结果该教堂还是装上了由富兰克林发明的避雷针。
富兰克林在电学上的第三大贡献是提出了正电和负电的概念。在1747年的一封信中，富兰克林提出了自己对电的本性的看法。他认为，电的本性是某种电液体，它不均匀地渗透在一切物体之中。当某物体内的电液体与其外界的电液体处于平衡时，该物体便呈电中性；当内部的电液体多于外界时，呈正电性，相反则呈负电性。正电与负电可以抵消。由于电液体总量不变，因此电荷总量不变。在摩擦过程中，电不是被创生而是被转移。迪费所谓的玻璃电和树脂电实际上分别是正电和负电。富兰克林的电性理论可以解释当时出现的绝大部分电现象，因而获得了公认。今天，我们知道，电实际上是带负电荷的电子造成的，正电恰好意味着电子的缺失，负电才是电子的多余。富兰克林正好弄反了，但他的“缺失”和“多余”模型被继承下来。
早期的电学实验相当危险，几乎所有的电学家均有遭电击的经历。富兰克林有一次将几个莱顿瓶连接起来，准备用强电击杀死一只火鸡。不料，实验还未开始他就碰到了莱顿瓶，结果当场被击昏。他醒来之后，说了一句：“好家伙，我本想电死一只火鸡，结果差一点电死一个傻瓜。”捉取天电更加危险，富兰克林没有遇难纯粹是侥幸。1753年7月26日，俄国物理学家里赫曼带领其学生罗蒙诺索夫在圣彼得堡做闪电实验，结果被雷电击中，当场死亡。
