1834 baute Moritz von Jacobi (1801 bis 1874) den ersten Elektromotor, die Umkehrung vom Generator. Der Generator hat den Nachteil, dass bei Verwendung von Permanentmagneten die erreichbare elektrische Leistung gering ist. Schließlich entdeckte Werner von Siemens (13.12.1816 bis 6.12.1892) im Jahr 1866 das dynamoelektrische Prinzip. Er verwendete einen Bruchteil des erzeugten Stroms, um seinen eigenen Feldmagneten zu erregen.
1879 stellte er auf der Gewerbeausstellung in Berlin die erste praxistaugliche E-Lok vor.
Anfangs wurde Gleichstrom verwendet, welcher sich nur zur Versorgung von Straßenbahnen eignete. Als optimales Bahnstromsystem erwies sich Einphasen-Wechselstrom. 1912 wurden 15.000 Volt Spannung und eine Frequenz von 16 2/3 Hertz festgelegt. Die elektrische Energie wird über Fahrdrähte geleitet und von Schleifbügeln auf dem Dach der Ellok aufgenommen. Ein nachgeschalteter Trafo regelt dann die Spannung auf die Arbeitsspannung von Elektromotoren (300 bis 700 Volt) herunter.