1831 m. Josepho Henry ir Michelo Faraday'aus elektromagnetizmo tyrimai padėjo pagrindus elektroninei komunikacijai. 1863 m. Abbe'as Gionavva Casellis sukūrė pantelegrafą – faksimilinio aparato pirmtaką, kuriuo buvo galima laidais perduoti ant metalo lakštų nupieštus vaizdus ir parašytus tekstus. 1873 m. mokslininkai Josephas May'us ir Willoughby Smithas, naudodami šviesą ir seleno plokšteles, atrado būdą, kaip paversti vaizdą elektroniniu signalu.
Pirmasis, kuriam pavyko sugalvoti būdą, kaip perduoti ir atkurti žmogaus akimi matomą vaizdą per nuotolį, buvo jaunas vokiečių inžinierius Paulas Gottliebas Nipkowas. Jo suprojektuotame įrenginyje buvo pritaikytos J. May'aus ir W. Smitho išbandytos seleno plokštelės, kurias paveikus šviesa buvo generuojama elektros srovė. 1885 m. P. G. Nipkowas užpatentavo prietaisą, galintį skenuoti vaizdą taškas po taško. Naudojant specialų besisukantį diską su skylutėmis, kiekviename taške galėjo būti generuodamas skirtingo stiprumo impulsus.
Pirmasis „televizorius“ taip ir liko „ant popieriaus“. Tačiau P. G. Nipkowo pasiūlyta mechaninės televizijos sistema su kai kuriais patobulinimais buvo naudojama iki Antrojo pasaulinio karo pradžios, kai ją galutinai išstūmė pažangesnė elektroninė televizija, už kurios atsiradimą turime būti dėkingi keliems Nobelio premijos laureatams.
XIX a. paskutiniame dešimtmetyje daugelis fizikų eksperimentavo su W. Crookeso vakuuminiais vamzdeliais ir jų skleidžiama katodine šviesa. 1895 m. Wilhelmo Konrado Röntgeno atrasti paslaptingi spinduliai, galintys peršviesti neskaidrius objektus, sukėlė dar didesnę susidomėjimo bangą. Šis atradimas kone akimirksniu buvo pritaikytas medicinoje, tačiau mokslininkai vis dar negalėjo paaiškinti tokio fenomeno prigimties.
Šis klausimas nedavė ramybės britų fizikui Josephui Johnui Thomsonui. Nesudėtingu eksperimentu 1897 m. jis nustatė, kokie procesai vyksta beorėje stiklinės kolbos erdvėje. Jo naudojamas prietaisas turėjo du elektrodus – vieną pilnavidurį, kitą – su skylute. Prijungus prie elektrodų nuolatinės srovės šaltinį, vamzdelio viduje nutįsdavo švytintis spindulys, kuris sklido pro antrojo elektrodo skylutę ir nutįsdavo iki fluorescencine medžiaga padengtos tolimiausios kolbos sienelės. Šį švytėjimą mokslininkai vadino katodinių spindulių pavadinimu.
J. J. Thomsonas pabandė išsiaiškinti, kas sudaro šiuos spindulius. Mokslininkas prie vamzdelio pritvirtino du papildomus elektrodus paleido jais elektros srovę. Katodinių spindulių srautas akimirksniu nukrypo nuo tiesios linijos ir užlinko į teigiamą elektros krūvį turinčio elektrodo pusę. Lygiai taip pat spinduliai reagavo į magnetinį lauką. Tai, kad spinduliai atsistumia nuo neigiamo poliaus ir nori priartėti prie teigiamo, padėjo J. J. Thomsonui nustatyti, kad katodiniai spinduliai yra sudaryti iš neigiamą krūvį turinčių dalelių. Tapo aišku, kad švytėjimo negali sukelti paprasta šviesa nei judantis atomų srautas, nes atomai yra elektriškai neutralūs.
Sugretinęs eksperimento duomenis su kitais tyrimų rezultatais, J. J. Thomsonas priėjo išvados, kad vamzdelyje sklindančios dalelės yra tūkstantį kartų mažesnės už pačius mažiausius vandenilio atomus. Mokslininkas išbandė iš skirtingų metalų pagamintus elektrodus. Pasirodė, kad visi į vakuuminį vamzdelį įstatyti metalai skleidžia lygiai tuos pačius spindulius.
Beliko sudėti taškus ant „i“. J. J. Thomsonas paneigė nuomonę, kad atomai yra patys mažiausi elementai, iš kurių sudaryta Visata ir kad jie yra nedalomi. Jis atrado, kad visų cheminių elementų atomuose, yra mažų, neigiamą krūvį turinčių dalelių, kurias mes dabar vadiname elektronais. Be to, jis teisingai padarė prielaidą, kad atomuose turi būti ir teigiamų dalelių, užtikrinančių atomo neutralumą. 1906 m. J. J. Thomsonas buvo apdovanotas Nobelio premija fizikos mokslų srityje.
Lygiai tuo pat metu, kai J. J. Thomsonas atliko savo eksperimentus su katodiniais spinduliais, prie W. Crookeso vamzdelių darbavosi ir vokiečių fizikas Karlas Ferdinandas Braunas. Šis tyrinėjo kintamos elektros srovės savybes norėjo sukurti instrumentą, galintį parodyti, kokie procesai vyksta elektros grandinėje. 1897 m. jis sukonstravo įrenginį, kuris iki šiol vadinamas katodo spindulių vamzdžiu (angl. „Cathod Ray Tube“ arba CRT). K. F. Brauno išradimas daugelį dešimtmečių buvo naudojamas ne tik moksliniuose prietaisuose, bet ir kineskopiniuose televizoriuose.
Kaip ir J. J. Thomsono atveju, K. F. Brauno susidomėjimą vakuuminiais vamzdeliais ir katodiniais spinduliais paskatino W. K. Röntgeno atradimai. K. F. Brauno sukonstruotas prietaisas beveik nesiskyrė nuo J. J. Thomsono įrenginio: kolbos viduje buvo patalpinti du elektrodai, iš kurių vienas turėjo skylutę. Prijungus elektros šaltinį nuo pilnavidurio elektrodo nutįsdavo švytintys spinduliai. Naudodamas magnetinį lauką ir papildomus elektrodus, vokiečių mokslininkas galėjo valdyti spindulių sklidimo kryptį ne tik vertikaliai (kaip J. J. Thomsono atveju), bet ir horizontaliai. Eksperimento pagrindu sukurtas prietaisas galėjo rodyti elektros srovės pokyčius realiuoju laiku. Jis vadinamas oscilografu ir vis dar naudojamas moksliniuose tyrimuose. K. F. Braunas atsisakė patentuoti savo kūrinį. Mokslininkas norėjo, kad jo darbo vaisiais galėtų pasinaudoti kiti tyrinėtojai. 1909 m. K. F. Braunas buvo apdovanotas Nobelio premija fizikos srityje. Tiesa, jis buvo įvertintas ne už katodų vamzdžio išradimą, bet už įnašą tobulinant radijo telegrafiją.
Praėjo daug laiko ir pastangų, kol vienspalves kreives ekrane piešiantis K. F. Brauno oscilografas virto televizoriaus kineskopu. Pirmą kartą katodo spinduliai vaizdo perdavimui buvo panaudoti 1907 m. Eksperimentai neturėjo praktinio panaudojimo, nes buvo galima transliuoti tik nejudančius, labai kontrastingus, mažos raiškos vaizdus. Trečiajame XX a. dešimtmetyje elektronines televizijos sistemas, kurių pagrindu tapo K. F. Brauno išradimas, kūrė net trys tarpusavyje nesusiję inžinieriai: Philo Farnsworthas, Vladimiras Zworykinas (JAV) ir Kálmánas Tihanyi (Vengrija). Technologija buvo gerinama tobulinama greičiu. Jei 1926 m. demonstruotas televizoriaus modelis galėjo per sekundę parodyti vos penkis 30 eilučių raiškos kadrus, tai jau 1941 m. eilučių skaičius pasiekė 525.
1928 m. pradėtos pirmos viešos televizijos transliacijos. Po dvejų metų darbą Didžiojoje Britanijoje darbą pradėjo BBC. Berlyno olimpiada, kuri fašistinėje Vokietijoje įvyko 1936 m., tapo pirmuoju sporto renginiu, kuris buvo transliuojamas televizijos ekranuose. Tiesa, ją galėjo pamatyti tik išrinktieji Berlyno gyventojai, kurie sugebėjo patekti į specialias peržiūros sales. Paskaičiuota, kad tuo metu pasaulyje buvo vos 200 televizorių.
Prieš Antrąjį pasaulinį karą mechaninės ar elektroninės televizijos sistemos buvo išbandytos vos keliose valstybėse: JAV, Didžiojoje Britanijoje, Prancūzijoje, Kanadoje, Sovietų Sąjungoje, Meksikoje, Vokietijoje, Latvijoje, Lenkijoje, Japonijoje ir Italijoje.
Karas pristabdė televizijos plėtrą – sugriautų miestų ir šalių gyventojams tuo metu rūpėjo visai kiti dalykai. Tad nenuostabu, kad TV technologijos greičiausiai atsigavo karo nepaliestoje Amerikoje. 1950 m. ten pradėtos pirmosios spalvotos televizijos transliacijos.
1957 m. balandžio 30 d. Vilniaus televizijos studija transliavo pirmąją lietuvišką laidą. Vietinės televizijos laidos Lietuvoje prasidėjo trimis metais vėliau nei Latvijoje (jei neimti domėn prieškarinių eksperimentų) ir dviem metais vėliau nei Estijoje. Lietuviškos spalvotos televizijos transliacijų teko laukti net iki 1975 metų.