происходил из очень старой и знатной дворянской фамилии (его
род, как и род Романовых, вёл свое происхождение от Андрея Кобылы).В 1859 году Лодыгин поступил в Тамбовский кадетский корпус. Учился на военного инженера в Московском юнкерском училище, которое окончил в 1867 году. В 1870 г. переехал в Санкт-Петербург. Выйдя в отставку, он стал разрабатывать схему лампы накаливания.
Вольнослушателем посещал в Технологическом институте занятия по физике, химии, механике. В 1871—1874 гг. проводил опыты и демонстрации электрического освещения лампами накаливания в Адмиралтействе, Галерной гавани, на Одесской улице, в Технологическом институте.