白炽灯（灯泡）的灯丝是用钨丝制成的。钨的熔点为3410
摄氏度，所以很耐烧。
1879年10月21日，美国发明家
托马斯·阿尔瓦·爱迪生经过六千次实验，终于发明了碳丝白炽灯。为了寻找合适的能制成碳丝的材料，爱迪生在研制白炽灯泡灯丝材料的过程中，曾试验过棉线、木材的细条、稻草、纱纸、丝线、
马尼拉麻绳、马鬃、钓鱼线、麻栗、硬橡皮、栓木、藤条、
玉蜀黍纤维，甚至连他老师的胡子、他老婆的头发都试验过了，最后终于找到一种最适合做灯丝的材料：
南美洲出产的
竹子（后改为日本的竹子）的硬皮烧成的碳丝，并且采用最快最彻底的抽真空的方法，即灌满
水银再倒出来。寿命可达45小时（最初值）。与此同时，英国发明家J·斯旺也制成了碳丝灯泡并在英国申请了专利，二人的专利之争在所难免，后来二人达成和解，共同成立爱迪生—斯旺电灯公司，在英国建厂生产电灯泡。但因斯旺没有同时建发电厂，所以事业不如爱迪生发展的好。目前，美国人认为电灯泡是爱迪生发明的，英国人认为电灯泡是斯旺发明的
碳丝电灯泡寿命只有100小时，为了延长寿命，人们费尽心机，直到1908年，美国发明家库利奇发明了钨丝灯泡，才使寿命提高到300小时以上。1913年，美国的I.朗缪尔发明了螺旋钨丝灯泡，螺旋钨丝由于热量集中不易散失，使灯泡又亮又省电。他经过研究，发现钨在高温并高真空的条件下很容易升华，蒸发出的钨附着在灯泡内壁上，形成一层黑色的薄膜影响透光度，又因为钨丝的粗细和螺旋钨丝的间距有微小的差别，细的地方和密的地方温度就高，蒸发更厉害并形成恶性循环，使灯丝此处易断。为了延缓钨丝蒸发速度，他将玻壳内充入氮气，可以抑制钨丝的蒸发，这样就诞生了充气灯泡。1912年，日本的三浦顺一为使灯丝和气体的接触面尽量减小，将钨丝从单螺旋发展成双螺旋，进一步提高了发光效率。1915年，他把充的气由氮气改为氮气（N2）和
氩气（Ar）的混合气体，此方法一直沿用至今。虽然以后也有充入纯氩气、氪气、氙气的，但终因成本和性价比原因被淘汰。目前，充气白炽灯的平均寿命约1500小时。
白炽灯的效率只有8～11%，90%以上的电能都变成热能散发到空气中去了。光效很低，只有7～15Lm/W（灯泡功率越大，光效越高，最高不超过19）。
结构是：一个梨形的玻璃泡，小头是三层的结构，最外边是玻璃泡，中间是玻璃芯柱，最内层是抽真空用的玻璃管，该玻璃管下头与灯泡内相通，另一头接抽真空的管子，抽完真空再充气，最后用火焰封死。中心的玻璃芯柱下端是实芯的，端头有一个玻璃小圆盘，小圆盘周围呈放射状烧有钼（Mo）丝支架，两根与玻璃烧在一起的杜美丝（含铁57%镍43%的合金外包铜或镀铜并处理成
氧化亚铜，再涂以四硼酸钠）把电从外边引进来，所以要使用杜美丝是因为它的
热膨胀系数和玻璃相近，并且和玻璃的亲和性很好，这样就使灯泡不容易漏气，使用寿命长。杜美丝下端接金属丝在灯泡内，折成鼻状，穿入灯丝并挤紧。灯丝是很细的钨丝制成的螺旋弹簧状，两端与金属丝相连，中部穿入放射状钼丝支架端部圆圈小鼻中。 两根杜美丝上端在灯泡外，分别用焊锡焊在灯口的两个电极上。
灯泡的灯口有两种形式：螺口式与卡口式（又名：别把式）。螺口式结构简单、制造成本低，但安全性差，不耐震动。卡口安全性好（两个电极均从顶端引出，铁壳不带电），耐震动（车辆上全部使用卡口），但结构复杂（特别是灯头）、制造成本高。
我国固定场合使用的全部是螺口，规格是E27（外径27mm），只有些小灯泡（例如冰箱和微波炉中的照明灯）才用E14口的。广场用E40口的。
白炽灯启动电流是正常工作电流的8～10倍（但只要0.12秒即可稳定到正常值），所以，白炽灯不适合频繁启闭，否则很容易烧断灯丝。