James Clerck Maxwell, físico y matemático escocés, alumno de Faraday, en 1864 predijo la posibilidad de las ondas electromagnéticas (ondas de Radio) si se empleaban frecuencias suficientemente elevadas. Podemos decir que Maxwell fue el auténtico precursor, aunque terminó sus días sin poder ver plasmadas sus teorías en realidad. El caso es excepcional al adelantarse la predicción analítica 24 años a la experimental

Posteriormente el alemán Heinrich Rudolf Hertz profesor de la Universidad de Bonn (1857-1894) conseguía la realización práctica de la teoría de Maxwell. El desafío para Hertz consistió en inventar el transmisor y el receptor. El emisor (excitador) estaba constituido por un carrete de Ruhmkorff de grandes dimensiones al que adaptó una especie de antena dipolo, mientras que el receptor (resonador), muy poco sensible, consistía en un anillo abierto, entre cuyas puntas podían saltar chispas. Hertz estudió las propiedades de las ondas electromagnéticas producidas por una corriente eléctrica oscilante de gran frecuencia, demostró su naturaleza ondulatoria y llegó a determinar su longitud de onda (en su honor la unidad de medida de la frecuencia es el Hercio).

A los 20 años de edad el joven italiano Guillermo Marconi (reconocido mundialmente como el Padre de la Radio), basándose en las experiencias de Hertz y Branly consiguió realizar un sistema emisor receptor, utilizando respectivamente el carrete de Ruhmkorff y el cohesor de Branly. Conectó ambos aparatos a tierra y los dotó de antenas, consistentes en hilo de cobre suspendido en el espacio, y de considerable longitud lo cual hizo que la transmisión se realizara en onda larga, contrariamente a las experiencias de Hertz y Branly realizadas con ondas cortas (centimétricas).

El origen de la válvula termoiónica se remonta a la invención de las lámparas incandescentes por Thomas Alva Edison, ya que éste, al ver que con el uso el cristal de estas lámparas se iba oscureciendo, buscó la forma de aminorar dicho efecto, realizando para ello diversos experimentos. Uno de ellos fue la introducción en la ampolla de la lámpara de un electrodo en forma de placa, que se polarizaba eléctricamente con el fin de atraer las partículas que, al parecer, se desprendian del filamento. Con este experimento se observó que cuando el filamento se calienta se produce una agitación de los átomos del material que lo recubre, y los electrones de las órbitas de valencia son acelerados, alcanzado velocidades de escape, con lo que se forma una nube de electrones por encima del mismo. La nube termoiónica, fuertemente atraída por la placa, debido al potencial positivo aplicado en la misma, da lugar a la circulación de una corriente electrónica a través de la válvula entre el filamento y el ánodo. A este fenómeno se le denomina Efecto Edison-Richardson ó termoiónico.

A principios de 1881, con la fundación de la empresa "Edison Electric Light Company of London", el ingeniero ingles J. A. Fleming fue nombrado asesor técnico, pudiendo conocer muchos problemas relacionados con las lámparas de incandescencia. Trabajó verificando muchos de los experimentos realizados por Edison y halló la posibilidad de utilizar el "Efecto Edison" como rectificador (diodo) para corrientes alternas de baja frecuencia. En diciembre de 1896 daba por terminada esta investigación al considerar que no tenia aplicación práctica y las lámparas del laboratorio fueron almacenadas.En 1899 pasó a trabajar para Marconi, como asesor técnico en los trabajos preparatorios para conseguir comunicaciones de TSH a través del Atlántico. En 1900 el principal problema de la radiocomunicación consistía en conseguir receptores más sensibles y seguros, pues el cohesor de Branly resultaba inestable, incluso era afectado por la acción del transmisor de la propia estación y el autodecohesor de Marconi daba un servicio mas seguro a consta de menor sensibilidad.Fleming, profundamente preocupado por este problema, en octubre de 1904 llegó a la conclusión de que tal vez fuera resuelto por el "efecto Edison". Partiendo de la base de que el "diodo" podía rectificar corrientes alternas de baja frecuencia, se trataba de averiguar su comportamiento en corrientes alternas de altas frecuencias, y la experiencia dio resultados positivos, llegando a la conclusión de que disponía de un detector más estable y sensible que todos los demás conocidos. El circuito era sumamente simple, no empleaba batería auxiliar y la corriente que pasaba por los auriculares es rectificada por el diodo. En 1912 la "Britihs Marcony Company" construyó un receptor con este tipo de detector y las válvulas empleadas se guardan en el Museo de Ciencias de Londres

Muchos autores han considerado que la rejilla es un tercer electrodo introducido por Lee de Forest en la válvula del Dr. Fleming, y que por tanto fue el resultado de una colaboración, que al parecer nunca existió, pues Lee de Forest no partió del "efecto Edison" ni directa ni indirectamente.
En el verano de 1900, Lee de Forest era profesor de filosofía de la universidad de Yale y vivía en una pensión de Chicago con alumbrado de gas. Su dormitorio, que a la vez hacia las funciones de "laboratorio", estaba dotado de una lámpara Welsbach de las de "camiseta", y en repetidas ocasiones observó variaciones de luz en la lámpara de gas si su transmisor de chispa transmitía. Realizó un experimento consistente en colocar el carrete de Rumkorff dentro de un armario de madera y con este cerrado pudo comprobar, que la luz de gas no sufría alteración alguna, por lo que resultaba evidente que las variaciones de luz se debían a las chispas y no a las ondas electromagnéticas.A pesar del fracaso quedó grabada en la mente de Lee de Forest la idea de que los gases incandescentes podrían ser utilizados de alguna manera para detectar señales de radio. En 1903 Forest en su laboratorio instalado en Nueva York, montó un circuito a base de un mechero Bunsen, y este extraño dispositivo funcionó, recibiendo señales de TSH. procedentes de buques del puerto de la ciudad, próximo a su laboratorio.

El electrodo inferior en la llama era de platino cuadrada de 2 cm2 de superficie y 2 mm de espesor. El electrodo superior era un hilo del mismo metal y la batería era de 22,5 Voltios. Probó diferentes compuestos metálicos, mejorando la recepción al colocar oxido de bario en el electrodo inferior. El éxito de la experiencia consolidó su hipótesis relativa a las propiedades eléctricas de los gases calientes, estando sus siguientes trabajos presididos por esta idea.
Convencido de que el mechero Bunsen constituía un inconveniente muy grande, trató de eliminarlo. Un primer intento consistió en substituirlo por un arco voltaico al que tuvo que desechar por ruidoso. Después pensó encerrar un gas en un recipiente de vidrio, caldearlo mediante un filamento incandescente y además disponer una placa.
Encargó la construcción del primer diodo de gas a Wallace Candles de Nueva York, fabricante de lámparas eléctricas tipo miniatura, advirtiéndole que no practicase un alto vacío, puesto que para su funcionamiento era necesario algo de gas. Con este detector las estaciones de radio se dejaron "oír" por lo que el ayudante del Dr. Lee de Forest propuso designar al nuevo detector por la palabra "audión" derivado del latín "audio"/oir. En las postrimerías de 1906 la Navy Estadounidense encargo a Lee de Forest, un receptor que se instalaría en la Base Naval de Key West y los tubos empleados fueron llamados " Key West Audions.
En 1907 Forest (premio Nobel de Física) tuvo la feliz idea de cubrir el tubo con una hoja de papel de estaño y conectar la antena a este electrodo exterior. El resultado fue sorprendente: Las señales eran más intensas, había efecto amplificador. En otra experiencia ajustó una bobina, conectando sus extremos a una antena y a tierra
respectivamente, y el audión tuvo similar rendimiento. Entonces mandó construir un nuevo tubo que contenía dos placas que cubrían los dos lados del filamento; una placa la conectó a la antena y la otra a los cascos -batería-tierra, con un resultado mejor. Al cabo de un tiempo se dotó al tubo de una rejilla (grid) en zigzag situada entre la placa y el filamento, al tiempo que los filamentos de carbón fueron substituidos por filamentos de tántalo y tungsteno dando origen al nacimiento de la lámpara triodo (con la que Meissner fabricaría, en 1913, el primer oscilador), base de las todas las lámparas posteriores: tetrodo, pentodo, etc.,