Conocido como el "Edison negro", registró casi 60 patentes en vida, entre ellas un transmisor telefónico, una rueda de tranvía y el telégrafo múltiplex (por el que venció una demanda de Thomas Edison).

Nacido en Columbus, Ohio, el 23 de abril de 1856, Woods recibió escasa formación escolar de joven y, al principio de su adolescencia, desempeñó diversos trabajos, como maquinista en un taller de maquinaria ferroviaria, maquinista en un barco británico, en una acería y como obrero ferroviario. De 1876 a 1878, Woods vivió en Nueva York, donde asistió a cursos de ingeniería y electricidad, materia en la que comprendió muy pronto que estaba la clave del futuro.

Tras instalarse en Cincinnati, Woods creó su propia empresa para desarrollar, fabricar y vender aparatos eléctricos y, en 1889, registró su primera patente por un horno de caldera de vapor mejorado. Sus patentes posteriores se referían principalmente a dispositivos eléctricos, incluida su segunda invención, un transmisor telefónico mejorado.

La patente de su dispositivo, que combinaba el teléfono y el telégrafo, fue comprada por Alexander Graham Bell, y el pago liberó a Woods para dedicarse a su propia investigación. Uno de sus inventos más importantes fue el "troller", una rueda metálica acanalada que permitía a los tranvías (más tarde conocidos como "trolebuses") recoger energía eléctrica de los cables aéreos.

El invento más importante de Woods fue el telégrafo múltiplex, también conocido como "telégrafo de inducción" o sistema de bloques, en 1887. El dispositivo permitía a los hombres comunicarse por voz a través de los hilos telegráficos, lo que en última instancia ayudó a acelerar las comunicaciones importantes y, posteriormente, a evitar errores cruciales como los accidentes de tren. Woods venció la demanda de Edison que cuestionaba su patente y rechazó la oferta de Edison de hacerle socio. A partir de entonces, Woods fue conocido a menudo como el "Edison negro".

El siguiente invento más importante de Woods fue el dispositivo de toma de fuerza en 1901, que es la base del llamado "tercer raíl" utilizado actualmente por los sistemas de tránsito de propulsión eléctrica. De 1902 a 1905 recibió patentes por un sistema mejorado de frenos de aire.

Cuando falleció, el 30 de enero de 1910, en Nueva York, Woods había inventado 15 aparatos para ferrocarriles eléctricos. Recibió casi 60 patentes, muchas de las cuales fueron asignadas a los principales fabricantes de equipos eléctricos que forman parte de la vida cotidiana actual.