En el año 1823 heredó el negocio y en 1829 inventó la concertina (Acordeón). Con una formación autodidacta, fue profesor de filosofía experimental de la Universidad de Londres en 1834, y en 1837.
Junto a William F. Cooke (1806-1879) desarrollaron un sistema telegráfico que se componía por un tablero con cinco llaves, una para cada una de las cinco agujas del telégrafo. Cada llave podía atraer corriente a un circuito y de ese modo provocar que la aguja correspondiente girara y pusiera una letra del alfabeto.
Cooke y Wheatstone formaron un asociación legal y en junio de 1837 recibieron una patente para su telégrafo, que se convertiría en el más grande medio de comunicación de larga distancia de Inglaterra, muchos años antes de que Morse lo hiciera en Estados Unidos.
El instrumento eléctrico conocido como puente de Wheatstone lleva su nombre porque fue el primero en aplicarlo para la medición de resistencias de los circuitos eléctricos. Otros de sus inventos son el estereoscopio (aparato que creaba la ilusión de ver imágenes tridimensionales), un telégrafo gráfico y un péndulo electromagnético. En 1868 fue nombrado Sir y miembro de la Royal Society. Wheatstone falleció en París el 19 de octubre de 1875.
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