Selv om Rjukanbanene ble bygget for dampdrift, lå det i kortene allerede da den opprinnelige konsesjonssøknaden ble sendt inn at man ønsket å benytte seg av elektrisiteten fra vannkraftverkene som var under bygging til å drive jernbanen. 7. juni 1910 ble konsesjonen for å elektrifisere banene gitt, mens Norsk Transportakteselskab ga tyske AEG anbudet på elektrifiseringsjobben og alt utstyr inkludert fem lokomotiver. Vestfjorddalsbanen ble åpnet for elektrisk drift 30. november 1911 som Norges andre ordinære normalsporede jernbane, snaut fem måneder etter Tinnosbanen som var den første. Den første smalsporede ordinære jernbanen i Norge med elektrisk drift var Thamshavnbanen som åpnet i 1908, mens Skotfosbanen som åpnet i 1892 var den første bruksbanen. Banen hadde opprinnelig 10 kV,  Hz vekselstrøm, men spenningen ble oppjustert til 15 kV som ellers på det norske jernbanenettet 18. mars 1966.