Pada masa awal perkembangannya, televisi menggunakan gabungan teknologi optik, mekanik, dan elektronik untuk merekam, menampilkan, dan menyiarkan gambar visual. Bagaimanapun, pada akhir 1920-an, sistem pertelevisian yang hanya menggunakan teknologi optik dan elektronik saja telah dikembangkan, dimana semua sistem televisi modern menerapkan teknologi ini. Walaupun sistem mekanik akhirnya tidak lagi digunakan, pengetahuan yang didapat dari pengembangan sistem elektromekanis sangatlah penting dalam pengembangan sistem televisi elektronik penuh.
Gambar pertama yang berhasil dikirimkan secara elektrik adalah melalui mesin faksimile mekanik sederhana, (seperti pantelegraf) yang dikembangkan pada akhir abad ke-19.
Konsep pengiriman gambar bergerak yang menggunakan daya elektrik pertama kali diuraikan pada 1878 sebagai "teleponoskop" (konsep gabungan telepon dan gambar bergerak), tidak lama setelah penemuan telepon. Pada saat itu, para penulis fiksi ilmiah telah membayangkan bahwa suatu hari nanti cahaya juga akan dapat dikirimkan melalui medium kabel, seperti halnya suara.
Ide untuk menggunakan sistem pemindaian gambar untuk mengirim gambar pertama kali dipraktikkan pada 1881 menggunakan pantelegraf, yaitu menggunakan mekanisme pemindaian pendulum. Semenjak itu, berbagai teknik pemindaian gambar telah digunakan di hampir setiap teknologi pengiriman gambar, termasuk televisi. Inilah konsep yang bernama "perasteran", yaitu proses merubah gambar visual menjadi arus gelombang elektrik.
Penemu asal Skotlandia, John Logie Baird berhasil menunjukan cara pemancaran gambar-bayangan bergerak di London pada tahun 1925, diikuti gambar bergerak monokrom pada tahun 1926. Cakram pemindai Baird dapat menghasilkan gambar beresolusi 30 baris (cukup untuk memperlihatkan wajah manusia) dari lensa dengan spiral ganda.
Demonstrasi oleh Baird ini telah disetujui secara umum oleh dunia sebagai demonstrasi televisi pertama, sekalipun televisi mekanik tidak lagi digunakan. Pada tahun 1927, Baird juga menemukan sistem rekaman video pertama di dunia, yaitu "Phonovision", yaitu dengan memodulasi sinyal output kamera TV-nya ke dalam kisaran jangkauan audio, dia dapat merekam sinyal tersebut pada cakram audio 10 inci (25 cm) dengan menggunakan teknologi rekaman audio biasa. Hanya sedikit rekaman "Phonovision" Baird yang masih ada dan rekaman-rekaman yang masih bertahan tersebut kemudian diterjemahkan dan diproses menjadi gambar yang dapat dilihat pada 1990-an menggunakan teknologi pemrosesan-sinyal digital.
Pada 1926, seorang insinyur Hungaria, Kálmán Tihanyi, merancang sistem televisi dengan perangkat pemindaian dan tampilan yang sepenuhnya elektronik, dan menggunakan prinsip "penyimpanan isi" di dalam tabung pemindai (atau "kamera").
Pada 1927, seorang penemu Rusia, Léon Theremin, mengembangkan sistem televisi dengan mirror-drum yang menggunakan sistem "video terjalin" untuk menghasilkan resolusi gambar 100 baris.
Pada tahun yang sama, Herbert E. Ives dari Bell Labs berhasil mengirimkan gambar bergerak dari sebuah cakram 50-tingkap yang menghasilkan 16 gambar per menit melalui medium kabel dari Washington, D.C. ke New York City, dan juga melalui gelombang radio dari Whippany, New Jersey.
Ives menggunakan layar penayang sebesar 24 x 30 inci (60 x 75 cm). Subjek rekamannya termasuk salah satunya Sekretaris Perdagangan Amerika saat itu, Herbert Hoover.
Pada tahun yang sama pula, Philo Farnsworth berhasil membuat sistem televisi pertama di dunia dengan pemindai elektronik pada kedua perangkat tampilan dan pickup, dimana temuannya ini pertama kali ia demonstrasikan di depan media pers pada 1 September 1928.