En 1854, l'inventeur français Charles Bourseul fut le premier à imaginer un système de transmission électrique de la parole. Il constata qu'en parlant devant une membrane flexible on crée des vibrations susceptibles de commander l'ouverture et la fermeture d'un circuit électrique. À leur tour, ces impulsions électriques peuvent alors produire des vibrations similaires sur un autre diaphragme, afin d'y reproduire le son original. Quelques années plus tard, l'Allemand Philipp Reis inventa un instrument capable de transmettre des sons, mais qui demeurait inadapté à la reproduction de la parole. En 1877, l'inventeur américain Alexander Graham Bell construisit le premier téléphone capable de transmettre la voix humaine, tout en respectant sa qualité et son timbre.

Le téléphone magnétique de Bell se composait d'un émetteur, d'un récepteur et d'un unique fil de connexion. L'émetteur (microphone) et le récepteur (écouteur) fonctionnaient selon le même principe. Chacun comportait un mince diaphragme fait de tissu et de métal, ainsi qu'un aimant permanent en fer à cheval, entouré d'un bobinage en fil de fer, constituant ainsi une bobine d'induction. En frappant le diaphragme, les ondes sonores le faisaient vibrer dans le champ de l'aimant. Ces vibrations généraient alors dans la bobine un courant électrique proportionnel aux oscillations du diaphragme. Le courant se propageait le long d'un câble jusqu'à la station réceptrice, où il modifiait l'intensité du champ magnétique de l'écouteur. Ces variations d'intensité provoquaient à leur tour la vibration du diaphragme, reproduisant ainsi le son d'origine.

Le microphone à charbon a permis un véritable dévellopement du téléphone et une utilisation plus facile. Sur les premiers téléphones, le dispositif commun à l'émission et à la réception induisait un courant peu élevé, si bien que la voix était reproduite très faiblement. L'utilisation du microphone à charbon, mis au point en 1877 par l'ingénieur américain David Edward Hughes, permit de pallier ce défaut, et de réaliser de ce fait le premier téléphone véritablement opérationnel. Ce type d'appareil, toujours utilisé, comprend un émetteur composé de deux plaques métalliques entre lesquelles est placée de la grenaille de charbon. L'une des plaques fait office de diaphragme, transmettant aux grains de charbon les variations de pression dues aux ondes sonores. Ces variations entraînent alors une modification de la résistance électrique entre les deux plaques, amplifiant ainsi l'énergie captée et donc le volume de la voix. Malheureusement, le principe de ce microphone ne permet pas de convertir les signaux électriques en variations de pression, si bien que les téléphones utilisant ce système sont équipés de récepteurs séparés des émetteurs. Cette disposition permet par ailleurs de placer le microphone près de la bouche et l'écouteur près de l'oreille, ce qui rend l'appareil plus pratique.