Sabiendo que el espectro electromagnético se extiende hasta más allá de la luz visible, Tesla investigó el comportamiento de circuitos a frecuencias más altas. Parte de su trabajo lo dedicó a sus transformadores, conocidos hoy como "bobinas Tesla". Otra parte de su trabajo la dedicó a circuitos sintonizados.
Al desarrollar su teoría matemática de los circuitos AC, Tesla advirtió las funciones que cumplían la inductancia y la capacitancia en la producción de resonancia eléctrica. Descubrió que podía producir voltajes extremadamente altos a frecuencias medidas en decenas de cientos de kHz agregando la apropiada cantidad de capacitancia al primario de un transformador de núcleo aéreo. (Si bien los núcleos de hierro hacen que los tranformadores de 60-Hz tengan un buen rendimiento, degradan el rendimiento del transformador a altas frecuencias.). Una descarga de distancia explosiva conectada al arrollamiento primario del transformador forma un oscilador capaz de producir descargas de alta-frecuencia, y alto-voltaje.
Tal como lo predijo teóricamente, y confirmado luego en sus experimentos, Tesla estableció que una corriente AC de alta-frecuencia fluye a lo largo de la superficie del cuerpo humano más que a través del mismo. Es por esta causa que no se sienten permanentemente shocks eléctricos. Ya en 1890 reconoció el valor terapéutico que tenían los campos eléctricos de alta-frecuencia aplicados sobre el cuerpo humano. El efecto se conoció como "diatermia".
En mayo de 1891 Tesla realizó la primera lectura y demostración pública de su teoría de alta-frecuencia en la AIEE. Además de producir chispas elécticas largas con las puntas de sus dedos, creó placas eléctricas de llama y provocó que tubos de gas sellados (tubos Geissler) se encendiesen sin una conexión eléctrica directa a los mismos. La espectacular demostración, asociada a su extraordinaria exposición sobre sistemas de potencia AC poli-fásicos, lo establecieron como uno de los grandes científicos de su tiempo.