Zénobe Gramme nait le 4 avril 1826 drève du Saule-Gaillard (actuelle rue du Saule-Gaillard)1 à Jehay-Bodegnée près de Huy. Il est le sixième d'une fratrie de douze enfants. Son père Mathieu-Joseph, qui est receveur délégué à l'administration des houillères d'Antheit, s'intéresse à l'instruction de ses enfants. Hélas pour lui, le jeune Zénobe est un étudiant médiocre préférant le travail manuel. Ainsi, il devient apprenti menuisier dans l'atelier Duchesne à Hannut et, en 1848, suit les cours du soir de menuiserie à l'école industrielle de Huy lorsque ses parents y déménagent.
En 1849, il part pour Liège où il travaille comme tourneur d'art sur bois aux Ateliers Perat tout en suivant les cours du soir de l'école industrielle de la ville.
A partir de 1855, ses études terminées, pour gagner sa vie, il voyage à Bruxelles d'abord, à Marseille ensuite et, en 1856, s'installe à Paris où il trouve un emploi dans un atelier dEn 1860, il est engagé à la société de construction électrique L'Alliance où il fabrique certaines pièces en bois pour les machines magnéto-électriques produites par l'entreprise ainsi que des modèles en bois pour l'orfèvrerie Charles Christofle & Cie qui est une grande utilisatrice de la galvanoplastie. Son travail et son apprentissage à L'Alliance éveillent son esprit inventif ; c'est là qu'il imagine un régulateur de tension pour les lampes à arc voltaïque et dépose son premier brevet qui porte sur l'usure des électrodes en charbon dans les lampes à arc.
Las de voir toutes ses demandes de modifications à l'outillage ou aux procédés de fabrication rejetées par la direction, il quitte L'Alliance en 1863 et travaille, jusqu'en 1866 pour le constructeur d'appareils électriques et inventeur de la bobine d'induction Heinrich Ruhmkorff. C'est pendant cette période qu'il fait la connaissance de l'ingénieur hydraulicien Henry Bazin et du photographe André Disdéri.
Le 26 février 1867, il prend un brevet pour plusieurs dispositifs destinés à perfectionner