آزمایشگاه‌های تلفن بل یا به طور ساده‌تر، آزمایشگاه های بل ، از اوایل سده‌ی بیستم به عنوان یکی از محل‌های اصلی آزمایش‌ها و تحولات تکنولوژیک محسوب می‌شود. این آزمایشگاه‌ها متقبل هزینه‌ی تحقیقات و مطالعاتی فراتر از زمینه‌ی کاری اصلی خود، تلفن، شده است. از تلفن گرفته تا رادار و کامپیوتر، دانشمندان در آزمایشگاه های بل در ساخت مهم‌ترین اختراعات قرن بیستم نقش داشته‌اند. این آزمایشگاه‌ها زیرمجموعه‌ی موسسه‌ی مهندسان برق و الکترونیک مایلستون (IEEE Milestone) است.
منشا این آزمایشگاه‌ها به شرکت تلفن و تلگراف آمریکا (AT&T) برمی‌گردد که به عنوان سازمان مادر سیستم تلفن بل شناخته می‌شود. این سازمان که در دهه‌ی ۱۸۷۰ توسط الکساندر گراهام بل پایه‌گذاری شد، تا سال ۱۹۱۰ از یک شرکت کوچک به یک شرکت سهامی بزرگ با شرکت‌های تابع متعدد توسعه یافته است. یکی از این شرکت‌های تابع، کمپانی Western Electric می‌باشد. این کمپانی به عنوان یکی از شاخه‌های تولیدی AT&T، سازنده‌ی تلفن‌ها، سوئیچ‌بردها و بسیاری دیگر از انواع تجهیزات بوده است.
وسترن الکتریک در سال ۱۹۰۷ به تقلید از آزمایشگاه تحقیقاتی معروف توماس ادیسون در نیوجرسی، دپارتمان تحقیقاتی مخصوصی برای گردهم‌آوری تلاش‌های متعدد آزمایشگاهی انجام گرفته در راستای پیشرفت تجهیزات تلفن و همچنین ساخت و توسعه‌ی محصولات جدید برای رقابت با نمونه‌های مشابه، ایجاد کرد. مهندسان وسترن الکتریک طی ادامه‌ی دهه‌ی مذکور تا اواخر دهه‌ی ۱۹۲۰، انواع جدیدی از سوئیچ‌بردها (خصوصاٌ پنل سوئیچ)، کابل‌های تلفن و اولین آمپلی فایر (تقویت‌کننده‌ی جریان برق) الکترونیک -لامپ خلاً -Harold Arnold را تولید کردند. مؤفقیت بعدی آن‌ها که مهم‌ترین مشکل تکنولوژیک AT&T را حل کرد –این که چگونه میتوان سیگنال تلفن را از سرتاسر قاره‌ی آمریکای شمالی انتقال داد-، AT&T را متقاعد کرد سرمایه‌گذاری در تحقیقات درون‌سازمانی بهترین استراتژی در این مزینه است. آزمایشگاه‌های بل کاربردهای جدید بسیاری برای لامپ خلأ پیدا کرد که از آن جمله میتوان به استفاده از آن در بلندگو، رادیو، دستگاه ضبط و پخش صدا (فنوگراف)، فیلم صوتی و رادیوتلفن فراقیانوسی اشاره کرد.
تا اوایل دهه‌ی ۱۹۲۰ تلاش‌های تحقیقاتی رشد بسیاری کرد –بیش از ۳۶۰۰ کارمند تا سال ۱۹۲۴-؛ تا این که مدیریت تصمیم گرفت مرکز تحقیقات را به صورت نهادی درون‌سازمانی جدا کند. این شرکت تابعه تحت عنوان آزمایشگاه های بل، فعالیت خود را در ۱ ژانویه سال ۱۹۲۵ آغاز کرد. این شرکت متعلق به AT&T و Western Electric بود و در ساختمان تحقیقات شهر نیویورک استقرار یافت. بدین ترتیب آزمایشگاه های بل در مسیر تبدیل شدن به بزرگ‌ترنی آزمایشگاه تحقیقات صنعتی جهان قرار گرفت.
در دهه‌ی ۱۹۳۰ و پس از پایان جنگ جهانی دوم، توسعه‌ی آزمایشگاه های بل ادامه یافت. امکانات تحقیقاتی جدیدی در نیوجرسی که زمین آزاد فراوان و ارزان بود، تاسیس گردید و امکان انجام تحقیقات رادیویی بدون تداخل که در شهر نیویورک امکان‌پذیر نبود، فراهم گشت. منابع عظیم AT&T شامل امتیاز انحصاری خدمات تلفن، به آزمایشگاه های بل امکان داد تحقیقاتی بنیادی که تنها با سرویس تلفن معمولی امکان‌پذیر بود، انجام دهد. به عنوان مثال، در سال ۱۹۳۳، Karl Jansky که در Holmdel نیوجرسی کار می‌کرد، اختر‌شناسی رادیویی را کشف کرد.
دستاورد دیگر، همکاری نزدیک با ارتش بود که این همکاری طی جنگ جهانی اول آغاز گردید و در دهه‌ی ۱۹۳۰، با شروع فعالیت آزمایشگاه های بل بر روی رادار و سیستم‌های ارتباطی ارتش، ادامه یافت. آزمایشگاه های بل طی جنگ جهانی دوم، سیستم‌های ارتشی متنوعی را اختراع کرده یا توسعه داد که از این دست میتوان رادیوی دوطرفه یا بی‌سیم، ماسوره‌ی جنگی خودکار، ابزارهای نیمه‌هادی، رادار، سونار، کامپیوترها، بازوکا و اولین سیستم‌های ارتباطی رمزگذاری شده را نام برد. این سیستم تحت عنوان سیگالی به فرانکلین روزولت، رئیس‌جمهور آمریکا، و وینستون چرچیل، نخست‌وزیر بریتانیا، امکان برقراری مکالمات تلفنی منظم از این طرف اقیانوس اطلس به آن طرف داد.
در انتهای جنگ، آزمایشگاه های بل در اوج قدرت خود قرار داشت. از اواخر دهه‌ی ۱۹۴۰ تا اواخر دهه‌ی ۱۹۷۰ نیز بی‌شک عنوان بزرگ‌ترین و شاید نوآورترین آزمایشگاه صنعتی جهان را داشت. دانشمندان و مهندسان آن تکنولوژی‌های متعددی از جمله اولین ترانزیستور و بسیاری از دیگر انواع مهم آن را ابداع یا عملی ساختند. اگرچه مدار مجتمع در جای دیگری اختراع شد، تکنیک‌های ساخت آن که حاصل تلاش در آزمایشگاه های بل بوده است، بسیاری از پیش‌سازهای ضروری را به وجود آورد. همین قضیه برای ترانسمیشن فیبر نوری، سیستم‌های سوئیچ الکترونیکی، تلفن سلولی، ارتباطات ماهواره‌ای، انرژی خورشیدی و سایر تکنولوژی‌های امروز صادق است. اگرچه همه‌ی اجزای آن‌ها در آزمایشگاه‌های بل اختراع نشده است، راه دور دراز توسعه‌ی آن‌ها در این آزمایشگاه‌ها طی شده است.
با این که شکست‌های قابل توجهی همچون تلفن تصوری در سرگذشت آزمایشگاه های بل وجود دارد؛ در عوض اختراعات متعددی بسیاری داشته است که در زمان اختراع چندان مورد توجه قرار نگرفتند اما بعدها بسیار مهم شناخته شدند. دستگاه جفت‌کننده‌ی بار (Charge-Coupled Device-CCD) که در حال حاضر در دوربین‌های دیجیتال، دوربین‌های ویدئویی، تلسکوپ هابل و ابزارهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد، از آن جمله است که Willard Boyle و George Smith، مهندسان آزمایشگاه‌های بل، در دهه‌ی ۱۹۷۰ اختراع کردند.
