Dans son cabinet, Il réalise diverses expériences concernant notamment l'électricité statique. Il invente un électromètre, puis il se livre à de nombreuses expériences sur l'électricité; s'inspirant de divers travaux (Lesage à Genève, Lomond à Paris, Bettancourt en Espagne, ...), il travaille sur la transmission du fluide électrique et semble-t-il tenta même une expérience de "télégraphie" (déplacement de deux pendules harmonisés au moyen de fils conducteurs électrifiés). Il s'intéresse également à l'élevage des vers à soie ainsi qu'à divers systèmes de transmission de messages par voie aérienne. Claude Chappe est bien un homme de son temps.
A la Révolution, les biens du clergé sont nationalisés. Il perd ses bénéfices, et est obligé de rentrer à Brûlon. Il y poursuit recherches et expériences avec l'aide de ses frères, cherchant une nouvelle situation. Pendant les périodes de troubles, la rapidité des communications est primordiale et Claude Chappe poursuit ses travaux expérimentaux de transmission de signaux.
Le 2 et 3 mars 1791, il réussit à transmettre un premier message de Brûlon à Parcé, sur une distance de 14 km, avec un système à cadrans. Devant le succès de l' expérience, son frère Ignace, membre de l'Assemblée Législative, le fait venir à Paris pour y poursuivre ses recherches. Une nouvelle expérience réussit et il est nommé " Ingénieur thélégraphe " (Sic!) avec charge de construire une première ligne de Paris à Lille. Tout est à inventer : technique de recherche des sites, méthodes administratives, mise au point des appareils, recrutement de personnels, ...

Ses travaux iront de succès en échecs au gré de l'engouement pour ses inventions et du manque d'argent de la nation. La ligne Paris - Lille est opérationnelle en 1794, mais celle de Paris - Landau commencée l'année suivante est abandonnée. La période 1797 - 1800 sera faste par contre : la ligne Paris - Strasbourg sera inaugurée en mai 1798; celle de Paris - Brest en 1799 et les premiers travaux d'une ligne Paris - Milan par Lyon sont décidés la même année.
Fin 1800, Bonaparte Premier Consul réduit fortement les crédits : les lignes sont mises en sommeil et certaines suppressions sont même ordonnées. Pour sauver le télégraphe Claude Chappe cherche d'autres ressources. Il suggère ainsi la transmission des résultats de la Loterie Nationale : ce sont eux qui permettront la survie des lignes.Les études de la ligne Paris - Italie sont relancées, mais affaibli physiquement et moralement par 10 ans de recherches et de luttes, Claude Chappe se donnera la mort, en 1805, en se jetant dans un puits à 42 ans.
A partir de ce moment là, ses quatre frères prendront le relais de l'entreprise. Une famille d'inventeurs :

Le principe du télégraphe optique est simple. Il repose sur un mécanisme visible de loin, amélioré par l'usage d'une lunette et l'utilisation d'un code de transmission.

Comme il doit être visible de loin, le télégraphe est placé sur une hauteur : montagne, colline, ou monument existant tel que clocher d' église, tourelle de château,... Quand ce n'est pas possible, on le place sur le toit d' une construction en bois ou sur une tour, carrée ou ronde, sans tenir compte de l'esthétique : devant l'urgence de la situation, le bois a été le matériau le plus employé, remplacé par la suite par des constructions en pierres. Il n'existe par ailleurs aucun plan-type de construction, à l'exception peut-être des dernières tours plus adaptées aux machines de type Flocon.
L'appareil définitif et complet, appelé poste ou station, comprend donc deux parties : une partie visible de loin, et une partie abritée. Cette dernière est elle-même divisée en deux pièces : l'une d'elle sert à la manipulation des bras du télégraphe et l'autre de salle de repos aux stationnaires.

Il n'existe pas de modèle unique de télégraphe, comme il n'existe pas non plus aujourd'hui de modèle unique d'appareil téléphonique.
Les modèles ont évolué dans le temps, vers une plus grande robustesse et une plus grande lisibilité.

La partie mécanique du télégraphe est constituée d'un certain nombre de pièces de bois dont les parties les plus fragiles sont en persiennes afin d'offrir moins de prise au vent.
Les pièces mobiles et le système de commandes sont reliés par des cordages tendus par des ressorts. Les axes sont en cuivre.

Ainsi distingue t'on trois grandes familles d'appareils dits de Lille, de Strasbourg et de Milan. En fait, il s'agit d'améliorations apportées au fur et à mesure de l'ouverture des lignes. Différents facteurs créent également des variantes dans les appareils, pour causes de réparations lors des faits de guerre (en 1814 - 1815) ou du réemploi de matériel émanant des lignes démontées.
Enfin, il existe également des "modèles spéciaux" : télégraphes ambulants, télégraphes horizontaux ( modèle Flocon, modèle algérien ), ...

Chaque station est éloignée d'une dizaine de km de sa voisine. Elle est donc équipée de deux lunettes afin de permettre la lecture et la vérification du code transmis.

Les techniques du télégraphe Chappe

Les mécanismes
Modèles spéciaux
Les lunettes
Le code ou vocabulaire