Čoskoro sa spriatelili a Tesla začal pracovať v edisonových laboratóriách. Drel tam od pol jedenástej dopoludnia do piatej hodiny ráno. Iba za rok skonštruoval 24 nových typov strojov, ktoré mali vystriedať staré. Teslove konštrukcie boli jednoduchšie, dokonalejšie, lacnejšie, ľahšie a mali oveľa väčšiu výkonnosť. Edison mu sľúbil 50 tisíc dolárov, ak prácu dokončí včas, ale nakoniec mu odmenu nevyplatil. To bol jeden z dôvodov, prečo sa Tesla s Edisonom rozišiel. Hlavným dôvodom však bolo, že títo dvaja velikáni nemohli pracovať dlho jeden vedľa druhého. Po rozchode vytvoril Tesla v krátkej dobe Teslovu spoločnosť pre oblúkové osvetlenie, ktorá už v roku 1886 inštalovala Teslovu oblúkovú lampu v rôznych uliciach v New Yorku. Tento podnik slúžil Teslovi k tmou, aby získal finančné prostriedky pre ďalšiu nerušenú prácu na svojich objavoch. Až na začiatku roku 1887, kedy vznikla Teslova elektrická spoločnosť, dostal k dispozícii laboratórium a dielne v južnej časti Piatej Avenue, blízko Edisonového laboratória. Tesla pracoval veľmi intenzívne, takže už v októbri toho roku prihlásil základné vynálezy rozvodu striedavého prúdu a rôznych typov elektromotorov a generátorov na tento prúd. Okrem dvojfázového patentoval i trojfázový indukčný motor, ktorý má dodnes v priemysle najväčší význam. Veď najmenej 90 % všetkých motorov používaných v priemysle pripadá na tento druh.
O využitie Teslových vynálezov prejavil praktický záujem iba George Westinghouse. Teslove vynálezy sa pre neho zrodili v pravú chvíľu. Odberatelia prúdu z jeho striedavých centrál od neho totiž požadovali, aby im tiež dodal motor na striedavý prúd. Tesla predal patentové práva Westnghousovmu podniku za milión dolárov získal tým prostriedky pre ďalšiu prácu. Rok bol síce viazaný zmluvou v Pittsburghu u Westinghousa, ale akonáhle sa vrátil do New Yorku, okamžite začal so stavbou niekoľkých generátorov vysokej frekvencie. Práca s generátormi mu umožnila objaviť nový spôsob elektrického osvetlenia – vzduchoprázdne sklenené trubice v silnom vysokofrekvenčnom poli svietili. Toto osvetlenie sa pre malú účinnosť nevyužilo. Objavil i fyziologické účinky striedavého prúdu vysokej frekvencie. Geniálnym vynálezom bol Teslov transformátor bez železného jadra, ktorý predstavoval v obore vysokofrekvenčného elektromagnetického poľa objav základného významu. V roku 1894 postavil Tesla vysielaciu rádiostanicu a robil s ňou mnohé pokusy. Okrem toho pracoval na probléme využitia oscilátora pre viacnásobnú telegrafiu a telefóniu a skúmal povahu elektriny.