最初的发电站主要解决民用照明问题，一台发电机基本上只能供一家或几家住户用电。后来，发电机的功率越来越高，供电范围越来越大，企业家们便建起了发电站。它以蒸汽机为主要原动力，建在供水和燃料运输十分方便的地方。到了19世纪80年代末，直流电机已经不能满足社会的用电需要，交流电开始登上舞台。
制约交流电使用的一个重要因素是交流电动机尚未出现。从前的电动机均使用直流电，方向不断变化的交流电不能在直流电动机上使用。交流电动机起源于旋转磁场的发现。1885年，意大利物理学家费拉里斯和美国物理学家特斯拉各自独立地依据旋转磁场原理，发明了交流感应电动机。1886年，美国人斯坦德莱建立了最早的交流发电站。这个世纪的最后十几年，交流电发展很快并逐步代替了直流电。
交流电替代直流电的一个重要原因是，交流电能够有效地解决远距输电问题。人们早就知道，在远距输电中，为了减少路耗必须提高输电电压。但是对直流电而言，高压发电机和高压电动机在设计上均有无法克服的困难，况且高压电动机械不仅设计上有困难，使用起来也不安全。后来人们想到了久被遗忘的交流电，由于它非常容易实现变压，所以是最适合远距传输的电能形式。法拉第于1831年发现的自感现象为变压器提供了理论依据。在同一个铁芯上绕上两组线圈，当一组线圈上通有交变电流时，在另一组线圈上便会感应到同样交变的电动势来。线圈匝数不同，感应到的电动势便会不同。根据这一原理就可以制成变压器，使电压变高或变低。当然，所通电流必须是交变电流。1883年，法国人高拉德和英国人吉布斯制成了第一台实用的变压器。
1882年，法国物理学家德波里在德国工厂主的资助下，建成了世界上第一条远距离直流输电线路。该线路将米斯尼赫水电站的直流发电机与慕尼黑博览会的一台电动水泵相连，全长57千米。使用时，始端电压为1343伏，末端电压为850伏，输送功率不到200瓦，路耗达到78%。德波里的试验，既雄辩地证明了远距离输电的可能性，也充分显示了直流电在远距离输电上的局限性。
1891年，三相交流发电机、三相异步电动机以及变压器均已发明出来并投入使用。这一年，在德奥地区建成了世界上第一个三相交流输电系统。奥地利劳芬水电站发出的三相交流电经升压通过170千米的线路，传到德国法兰克福的变电所降压，再供给法兰克福正在举办的国际工业展览会照明用。8月25日初次运行成功，输电效率达到80%。这就充分显示了三相交流电在远距输电上的优越性。
由于早期投资兴办的主要是直流电，将直流改交流需要一大笔开支。电气工业的老板们不愿意出这笔钱，所以出现了抵制交流电现象。交流电虽然越来越被证明有着无比的优越性，大力发展交流电仍然拖到了20世纪。
有了远距传输的电能之后，电力无可比拟的优越性就充分显示出来了。电力可以大规模集中生产，然后通过高压线传送到一切需要电的地方。电能可以充分转化为各种各样的能量形式，以满足生产和生活各方面的需要。电能转化效率高，易于管理和控制，因此许多其他形式的能量，如煤、石油、原子能、水能等都先转化为电能这种二次能源，再投入使用。
20世纪将电能充分渗透到工业生产、社会生活的各个方面。每一个城市都完全建立在供电系统之上，停电就意味着社会生活的停顿。电力系统越来越庞大，发电量成了发展的标志。1937年，全世界发电总量为455.8亿度，1950年为956.8亿度，1980年为8021.6亿度。
电气化曾经被看成是人类最理想的生活形态。当年的苏联就有一句口号：“苏维埃加电气化就是共产主义。”我国也把“楼上楼下，电灯电话”看成是奋斗的目标。在美国等发达国家，家用电器越来越多，方便了人们的生活，减轻了家务劳动的强度。大到吸尘器、洗衣机、电暖气、电风扇、空调、电冰箱、洗碗机，小到电熨斗、打蛋机、榨汁机、空气清新器，均已走进了千家万户。至于与信息传媒相联系的电子器具更是五花八门，电视机、电唱机、录音机、录像机、摄像机、VCD机、DVD机、音响、电脑等新型电器层出不穷，装点着新时代的文化生活。
