Volta nasceu e foi educado em Como, Itália, onde se tornou professor de física na Escola Real em 1774. Sua paixão foi sempre o estudo da eletricidade, e já como um jovem estudante ele escreveu um poema em latim na sua nova fascinante descoberta. “De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus” foi seu primeiro livro científico. Apesar de sua genialidade desde jovem, começou a falar somente aos quatro anos de idade.
Em 1751, com seis anos de idade foi encaminhado, pela família para a escola jesuítica, pois era de interesse familiar que seguisse carreira eclesiástica, porém, em 1759, com quatorze anos decidiu estudar física, e dois anos depois abandonou a escola jesuítica e desistiu da carreira eclesiástica. Em 1775, aprimorou o eletróforo, uma máquina que produz eletricidade estática. Volta é comumente creditado como o inventor dessa máquina que foi de fato inventada três anos antes.
Estudou a química de gases entre 1776 e 1778. Após ler um ensaio de Benjamin Franklin sobre "ar inflamável" e cuidadosamente procurá-lo na Itália, Volta descobriu o metano. Em novembro de 1776 Volta encontrou metano no Lago Maior; em 1778 ele conseguiu isolar o metano.
Em 1779, tornou-se professor de física na Universidade de Pavia, posição que ocupou por 25 anos. Em 1794, Volta casou com Teresa Peregrini, filha do conde Ludovico Peregrini. O casal teve três filhos.
Em setembro de 1801, Volta viajou até Paris aceitando um convite do próprio imperador Napoleão Bonaparte, para mostra as características de seu invento (a pilha) no Institut de France. E, em honra ao seu trabalho no campo de eletricidade, Napoleão nomeou Volta conde em 1810.
Em 1815, o imperador da Áustria nomeou Volta professor de filosofia na Universidade de Pádua. Volta está enterrado na cidade de Como, Itália. O "Templo Voltiano" perto do Lago Como é um museu devotado ao trabalho do físico italiano: seus instrumentos e publicações originais estão à mostra lá.
Em 1800, como resultado de uma discórdia profissional sobre a resposta galvânica, defendida por Luigi Galvani (segundo a qual, os metais produziriam eletricidade apenas em contato com tecido animal), Volta desenvolveu a primeira pilha elétrica (comprovando que, para a produção de eletricidade, a presença de tecido animal não era necessária), um predecessor da bateria elétrica. Volta determinou que os melhores pares de metais dissimilares para a produção de eletricidade eram zinco e prata.
Inicialmente, Volta experimentou células individuais em série, cada célula sendo um cálice de vinho cheio de salmoura na qual dois eletrodos dissimilares foram mergulhados. A pilha elétrica substituiu o cálice com um cartão embebido em salmoura. O número de células, e consequentemente, a tensão elétrica que poderiam produzir, estava limitado pela pressão exercida pelas células de cima, que espremiam toda a salmoura do cartão da célula de baixo.
No período de 1800 a 1815, após a invenção da pilha, houve grande evolução da eletroquímica.
Em 1881, uma unidade elétrica fundamental, o volt, foi nomeada em homenagem a Volta. Volta aparecia nas antigas notas de dez mil liras italianas, hoje fora de circulação. Também em sua homenagem, uma cratera lunar recebeu este nome.
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