19世紀最後30年和20世紀初，科學技術的發展迎來了新的春天，科學技術又取得了一系列大的突破和進展，隨之而來的，則是工業生產的高漲。這次科技進步被稱為近代歷史上的第二次工業革命，它標誌著世界由「蒸汽時代」進入了「電氣時代」。
這次工業革命從19世紀六七十年代開始，在19世紀末20世紀初基本完成。它以電力的廣泛運用為顯著特點。其中，發電機和電動機是相互關聯的兩個重要發明。發電機是將機械能轉化為電能；電動機則相反，是將電能轉化為機械能。早在1819年，丹麥人奧斯特就發現了電流的磁效應，至30年代，英國科學家法拉第又發現了電磁感應現象，從而奠定了發電機的理論基礎。
1866年德國人西門子製成了自激式的直流發電機。雖然這還不夠完善，但經過許多人的努力，到70年代，終於可以投入實際運行。1882年，法國學者德普勒發現了遠距離送電的方法；同年，美國發明家愛迪生在紐約建立了美國第一個火力發電站，把輸電線聯接成網路。
電力開始作為機器的動力，其能量之大遠遠超過了蒸汽機，而且使用上要方便得多，因而很快以電為能源的產品迅速被發明出來，諸如電燈、電鑽、電車、電報、電話以及電焊技術等等。這不僅使生產技術得到飛躍發展，而且還建立了遠距離快速通訊的設備。電的廣泛使用，使得對電力的需求大增，於是又有了德國人馬·德普勒關於遠距離送電技術的發明；美國的大發明家愛迪生更建成了第一座火力發電站，將輸電線路結成了網路。製造發電、輸電和配電設備的電力工業也紛紛建立和發展起來，世界上的發達國家率先由蒸汽機時代進入了電氣化時代。
另一方面，隨著對電能需求的顯著增加和用電區域的擴大，直流電機顯示出成本昂貴、常出事故等問題，所以從19世紀80年代起，人們又投入了對交流電的研究。1885年義大利科學家法拉里提出的旋轉磁場原理，對交流電機的發明有重要的意義。80年代末90年代初，人們創製出三相非同步電動機，這種形式的電動機，至今仍在使用。1891年以後，較為經濟、可靠的三相制交流電得以推廣，電力工業的發展進入新階段。
第二次工業革命中應用技術的另一項重大成果就是內燃機的發明和應用。1876年，德國人奧托製造出第一台以煤氣為燃料的四衝程內燃機，成為頗受歡迎的小型動力機。1883年，德國工程師戴姆勒又製成以汽油為燃料的內燃機，它具有馬力大、重量輕、體積小、效率高等特點，可作為交通工具的發動機。1885年，德國機械工程師卡爾·本茨製成第一台汽車，本茨因此被稱為「汽車之父」。這部汽車使本茨第一個獲得汽車專利。接著，德國工程師狄塞爾又於1897年發明了一種結構更加簡單、燃料更加便宜的內燃機——柴油機，這種柴油機雖比使用汽油的內燃機笨重，但卻非常適用於重型運輸工具。
通訊工具在這期間也有了長足的發展和進步。在1876年美國費城世界博覽會上，從蘇格蘭移居美國的貝爾展示了當時被稱為「遠聽器」的電話，引起轟動。電話技術得到改進和推廣，迅速發展起來。1880年，貝爾電報公司成立，它就是今天美國電話電報公司(AT&T)的前身。19世紀80年代，德國物理學家赫茲證明了電磁波的存在，並測量出電磁波的波長和速度。義大利人馬可尼利用赫茲的發現，製成無線電報通訊設備。1894年，他使用極為簡陋的裝置，開始了短距離的無線電報實驗；1899年，他在英法之間發報成功；兩年後，橫跨大西洋發報成功。