直流電又稱恒流電，簡稱DC，恒定電流是直流電的一種，是大小和方向都不變的直流電，它是愛迪生發現的。直流電主要應用于各種電子儀器，電解，電鍍，直流電力拖動等方面。

交流電又稱“交變電流”，簡稱“交流”（AC）。一般指大小和方向隨時間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流。發明最早交流發電機的是美籍塞爾維亞裔科學家尼古拉?特斯拉。中國通常使用的交流電，一般頻率是50Hz。我們常見的電燈、電動機等用的電都是交流電。在實用中，交流電用符號"~"表示。

交流電占據了電力輸送的絕大部分份額，幾乎成為電力輸送的代名詞。但在100多年前，用交流電這種“不斷變化的怪異電流”供能，幾乎是不可想象的，而直流電曾與交流電在電力傳輸領域一決雌雄，引起兩位科技大師的激烈競爭。

19世紀下半葉，“老實”的直流電是主流，當時主要的電能動力設備——電動機使用的都是直流電。有人試圖讓電動機使用交流電，結果發現，當電流改變方向時，磁場也改變了強度和方向，因此電動機根本無法運行。但致力于推廣直流電供電網絡的愛迪生也碰上了難題——長距離輸電損耗造成成本上升。

到1882年，當時在愛迪生手下工作的年輕科學家特斯拉，成功造出小型交流電電動機，顛覆了交流電無法供能的結論。愛迪生雖極力阻撓，但已無法阻止在經濟性和適用性方面更占優勢的交流電，建立直流輸電網絡的雄心隨之破滅。1895年，世界上第一座水力發電站——美國尼亞加拉發電站采用了交流電系統，宣告了交流電對直流電的勝利。

交流電的優點主要表現在發電和配電方面：利用建立在電磁感應原理基礎上的交流發電機可以很經濟方便地把機械能（水流能、風能......)、化學能（石油、天然氣......）等其他形式的能轉發化為電能；交流電源和交流變電站與同功率的直流電源和直流換流站相比，造價極其低廉；交流電可以方便地通過變壓器升壓和降壓，這給配送電能帶來極大的方便。

雖然在與交流電的競爭中輸得很慘，但作為曾被天才發明家愛迪生考慮過的輸電首選，直流電的優勢無法忽視。早時無法鋪設直流電輸電系統的重要原因是技術水平的阻礙，現代電子技術早已突破了當年的瓶頸，為直流電的卷土重來埋下了伏筆。

為保證大功率和低損耗，長距離輸電一般采用超高壓輸電。1947年，美國貝爾實驗室研制出世界上首個晶體管，可方便地應用于增高和降低電壓，特別是對平穩的直流電猶為便利，大大降低了輸電成本。

交流電的缺陷，在一些特殊場合讓直流電鉆了空子。交流輸電線一般是架空線，但跨過海峽時要用水下電纜，穿過人口密集的城市時又要用地下電纜。水和大地都是導體，它們和電纜產生的“旁路電容”作用，將交流電“分流”掉了——就像水渠旁多了條支路，支路把流得快的水流拉過來，這樣水的流動就受了影響。交流電的電流信號分為高頻成分和低頻成分，其中高頻成分就相當于“流得快的水”。并且這個分流作用隨著電纜增長而增大，最終可能大到交流電幾乎送不出去的程度。這時交流輸電已無實際意義，直流電成為惟一的選擇，因為直流電十分穩定，沒有“快慢”之差，旁路電容對它沒有影響。

直流電的最大優勢是簡單易行。交流電的電壓和電流不斷隨時間變化，易出現較難駕馭的情況，如交變電場產生的電磁輻射會對周邊環境造成很大影響。總的來說，交流電需要精確控制的因素比直流電多得多，在一定程度上也造成了電網的復雜性和不易控制性。

相比之下，直流電的優勢主要有以下方面：

1．線路造價低：對于架空線路，交流輸電通常采用3根導線，而直流單極只需1根，雙極只需兩根，更為經濟，因此采用直流電纜的大城市越來越多。

2．損耗小：直流線路沒有無功損耗。而且直流架空線路沒有“趨膚效應”（交變電流通過導體時，電流集中在導體表面流過的效應），其電暈損耗（由氣體介質造成的損耗）和無線電干擾，均比交流架空線路要小。

3．電網運行更穩定：直流本身帶有調制功能，可根據系統的要求作出反應，運行更穩定。

目前直流輸電仍存在成本過高的問題。現代的直流輸電，只在輸電這個環節是直流，發電仍是交流，可以說，直流電仍是交流電的“替補”。在輸電線路的起端有換流設備將交流變換為直流，到線路末端再將直流變回交流。目前這種換流設備存在制造難、價格高等問題，有待研究解決。另外，直流輸電還存在如直流斷路器復雜、龐大等的技術問題。未來隨著這些問題的解決，直流輸電的地位有望進一步提升。