1784年左右，卡文迪許研究了(le)空氣的(de)組(zu)成，發(fa)現(xian)普通空氣中(zhong)氮氣占五分(fen)(fen)之(zhi)四，氧氣占五分(fen)(fen)之(zhi)一。他確定(ding)了(le)水的(de)成分(fen)(fen)，肯定(ding)了(le)它不是元素而是化(hua)合物。他還發(fa)現(xian)了(le)硝酸。
卡文迪(di)許生前在物理學方(fang)面發(fa)(fa)表的(de)(de)(de)(de)論(lun)文為數極(ji)少，一直到(dao)麥(mai)克斯韋審(shen)閱整理并出(chu)版了(le)他(ta)的(de)(de)(de)(de)手稿后(hou)，人們才知(zhi)道他(ta)在電(dian)(dian)(dian)學方(fang)面作出(chu)了(le)很多(duo)重要發(fa)(fa)現。他(ta)發(fa)(fa)現一對電(dian)(dian)(dian)荷(he)間的(de)(de)(de)(de)作用力跟它們之間的(de)(de)(de)(de)距離平(ping)方(fang)成反(fan)比，這(zhe)就是后(hou)來(lai)庫(ku)侖導出(chu)的(de)(de)(de)(de)庫(ku)侖定律內容(rong)(rong)的(de)(de)(de)(de)一部分；他(ta)提出(chu)每個帶電(dian)(dian)(dian)體(ti)的(de)(de)(de)(de)周圍(wei)有“電(dian)(dian)(dian)氣”，與(yu)電(dian)(dian)(dian)場理論(lun)很接(jie)近；卡文迪(di)許演(yan)示了(le)電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)器的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)與(yu)插入平(ping)板中的(de)(de)(de)(de)物質有關；電(dian)(dian)(dian)勢(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)概念也是卡文迪(di)許首先提出(chu)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)對靜(jing)電(dian)(dian)(dian)理論(lun)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展起了(le)重要作用；他(ta)還提出(chu)了(le)導體(ti)上的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)(shi)與(yu)通過電(dian)(dian)(dian)流(liu)成正比的(de)(de)(de)(de)關系。
在牛頓發現萬有引力定律(lv)之后(hou)，他是測(ce)出引力常(chang)量的(de)科學家。
卡文迪(di)許(xu)測(ce)量地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)是(shi)(shi)從求牛頓的(de)(de)(de)(de)萬有引(yin)(yin)力(li)定(ding)律中的(de)(de)(de)(de)常(chang)數(shu)著手，再(zai)推算出(chu)地球(qiu)(qiu)密(mi)度(du)。他的(de)(de)(de)(de)指導思(si)想極(ji)其簡單，用兩個大鉛球(qiu)(qiu)使它們接近兩個小球(qiu)(qiu)。從懸掛小球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)絲(si)的(de)(de)(de)(de)扭轉角度(du)，測(ce)出(chu)這些(xie)球(qiu)(qiu)之間的(de)(de)(de)(de)相互引(yin)(yin)力(li)。根據萬有引(yin)(yin)力(li)定(ding)律，可求出(chu)常(chang)數(shu)G。根據卡文迪(di)許(xu)的(de)(de)(de)(de)多次實驗(yan)，測(ce)算出(chu)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)平均密(mi)度(du)是(shi)(shi)水密(mi)度(du)的(de)(de)(de)(de)5.481倍（21世紀數(shu)值(zhi)(zhi)為(wei)(wei)5.517，誤差(cha)為(wei)(wei)0.65253%左右），并確(que)定(ding)了(le)萬有引(yin)(yin)力(li)常(chang)數(shu)（他測(ce)得的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)力(li)常(chang)數(shu)G是(shi)(shi)（6.754±0.041）×10N·m²/kg²，這個值(zhi)(zhi)同現代值(zhi)(zhi)（6.6732±0.0031×10N·m²/kg²，相差(cha)無(wu)幾(ji)，計算出(chu)了(le)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量。被譽為(wei)(wei)第一個稱量地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)人。
卡(ka)文(wen)(wen)迪許公開發(fa)表(biao)的(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)并不多，他沒有(you)寫過一(yi)本書，在長長的(de)50年(nian)(nian)中，發(fa)表(biao)的(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)也只有(you)18篇(pian)。除(chu)了一(yi)篇(pian)在1771年(nian)(nian)發(fa)表(biao)的(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)是理(li)論(lun)(lun)性(xing)的(de)以外，其余的(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)內容都是實(shi)驗(yan)性(xing)和(he)觀察性(xing)的(de)，大部分(fen)是關于水槽(cao)化(hua)學方面的(de)，先(xian)后發(fa)表(biao)在1766年(nian)(nian)到1788年(nian)(nian)的(de)英國皇家學會的(de)期刊(kan)上。
又有(you)(you)一部(bu)(bu)分(fen)是(shi)關于液(ye)態(tai)物(wu)質凝固點的(de)研究(jiu)(jiu)，發(fa)表于1783年(nian)到(dao)1788年(nian)。還有(you)(you)一部(bu)(bu)分(fen)是(shi)有(you)(you)關地球(qiu)平均密度的(de)研究(jiu)(jiu)，發(fa)表于1798年(nian)。在(zai)(zai)他(ta)逝世(shi)以后，人們發(fa)現他(ta)有(you)(you)大量文稿(gao)，一直藏(zang)著未經公開發(fa)表。這部(bu)(bu)分(fen)未發(fa)表的(de)論(lun)文相當多，電學(xue)部(bu)(bu)分(fen)由19世(shi)紀(ji)的(de)大物(wu)理學(xue)家(jia)馬克斯維爾門教(jiao)授整理后在(zai)(zai)1879年(nian)出(chu)版(ban)，化(hua)學(xue)和力學(xue)部(bu)(bu)分(fen)是(shi)由愛德華.普索于1921年(nian)主(zhu)編出(chu)版(ban)的(de)。
1784年左右他(ta)研究(jiu)了空氣(qi)的組成(cheng)，他(ta)還發(fa)現了硝酸(suan)。
卡文(wen)迪許(xu)在熱學(xue)理(li)論、計溫學(xue)、氣象學(xue)、大地磁學(xue)等方面(mian)都有(you)研究。1798年他(ta)完成最(zui)后的(de)實(shi)驗(yan)時，已年近(jin)七(qi)十。在物理(li)學(xue)上他(ta)最(zui)主要的(de)成就是通(tong)過扭秤實(shi)驗(yan)驗(yan)證了牛頓的(de)萬(wan)有(you)引(yin)(yin)力定律，確定了引(yin)(yin)力常數(shu)和(he)地球(qiu)平均密度(du)。卡文(wen)迪許(xu)驗(yan)證萬(wan)有(you)引(yin)(yin)力定律的(de)實(shi)驗(yan)采用自(zi)己設計的(de)“扭秤”為工(gong)具，后人稱(cheng)為著名(ming)的(de)“卡文(wen)迪許(xu)實(shi)驗(yan)”。
曾(ceng)經有(you)(you)人說(shuo)：“沒有(you)(you)一個活到80歲的(de)(de)(de)人，一生講的(de)(de)(de)話(hua)像卡(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)那(nei)樣少的(de)(de)(de)了。”在一本《化學(xue)(xue)(xue)史》書上，曾(ceng)舉出(chu)卡(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)最怕交際(ji)的(de)(de)(de)一件事例。有(you)(you)一天一位(wei)英國科學(xue)(xue)(xue)家(jia)攜(xie)同一位(wei)奧地利科學(xue)(xue)(xue)家(jia)到班克斯爵(jue)士的(de)(de)(de)家(jia)里(li)做客，正巧卡(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)也在座。班克斯便介紹他們相(xiang)識。在互相(xiang)介紹時，班克斯曾(ceng)對這(zhe)位(wei)遠客盛贊卡(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)，而這(zhe)位(wei)初(chu)見面的(de)(de)(de)客人更是對卡(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)說(shuo)出(chu)非(fei)常敬仰他的(de)(de)(de)話(hua)，并說(shuo)這(zhe)次來(lai)倫敦的(de)(de)(de)最大(da)收獲，就是專程(cheng)拜(bai)訪這(zhe)位(wei)名震一時的(de)(de)(de)大(da)科學(xue)(xue)(xue)家(jia)。
卡文迪許聽(ting)(ting)到(dao)這(zhe)話(hua)，起(qi)初大為(wei)忸怩，最后完全手足無(wu)措，便從(cong)人(ren)叢(cong)中(zhong)沖出了(le)室外，坐上他(ta)的(de)馬車趕(gan)回家去(qu)了(le)。從(cong)這(zhe)段記載可以看出卡文迪許為(wei)人(ren)性格(ge)孤僻(pi)。卡文迪許離開劍(jian)橋(qiao)大學后，就(jiu)跟父(fu)親(qin)旁聽(ting)(ting)英(ying)國皇家學會的(de)會議，每個星期四中(zhong)午，參(can)加學會的(de)聚餐。到(dao)了(le)1760年(nian)他(ta)被選為(wei)皇家學會會員。一(yi)直到(dao)21世紀，在英(ying)國，凡是有FRS(Fellow of Royal Society即皇家學會會員）頭銜的(de)人(ren)，還是受到(dao)人(ren)們(men)的(de)尊敬。
接下來他(ta)在1783年研究了空氣(qi)的(de)組成(cheng)成(cheng)分，做了很多試(shi)驗(yan)，發(fa)表的(de)論(lun)文(wen)的(de)題目是“空氣(qi)試(shi)驗(yan)”。也就是這個時候，他(ta)發(fa)現水是由氫和氧兩種(zhong)元素(su)組成(cheng)的(de)。
卡文迪許最后(hou)的(de)一項研究(jiu)，是(shi)關于(yu)地球(qiu)平(ping)均密度的(de)問題。他(ta)提出(chu)的(de)數(shu)字是(shi)5.448克(ke)/立方(fang)厘米(mi)，公認(ren)的(de)是(shi)5.48克(ke)/立方(fang)厘米(mi)。這說(shuo)明當(dang)時試(shi)驗已經(jing)相(xiang)當(dang)準確。他(ta)還有(you)一項工(gong)作，是(shi)過了100年以后(hou)，才得(de)到承認(ren)的(de)，那就是(shi)關于(yu)稀有(you)元素的(de)存在問題。
卡文(wen)迪許，1731年出(chu)生(sheng)在(zai)(zai)英國。他(ta)(ta)一生(sheng)都在(zai)(zai)實(shi)驗室和圖(tu)書(shu)館(guan)中(zhong)(zhong)度(du)過，在(zai)(zai)化學、熱(re)學 、電(dian)學方面進(jin)行過許多實(shi)驗探索。但由于他(ta)(ta)對榮譽(yu)看得(de)很輕，所以對于發(fa)(fa)(fa)表實(shi)驗結果(guo)以及得(de)到(dao)發(fa)(fa)(fa)現優(you)先權卻很少關心，致使其許多成果(guo)一直(zhi)(zhi)未被公開發(fa)(fa)(fa)表。直(zhi)(zhi)到(dao)19世紀中(zhong)(zhong)葉，人們才從他(ta)(ta)的手稿中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)(fa)現了一些(xie)極其珍貴的資料，證實(shi)他(ta)(ta)對科學發(fa)(fa)(fa)展做出(chu)了巨(ju)大貢獻。
卡文(wen)迪許(xu)最(zui)為(wei)人稱道的(de)(de)(de)科學貢(gong)獻，首(shou)先是他最(zui)早(zao)研究(jiu)(jiu)了(le)電(dian)(dian)(dian)荷(he)在(zai)導體上的(de)(de)(de)分布，并于(yu)1771年用(yong)類似的(de)(de)(de)實驗對(dui)電(dian)(dian)(dian)力相互作用(yong)的(de)(de)(de)規律進行了(le)說明(ming)。他通(tong)過對(dui)靜電(dian)(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)測定研究(jiu)(jiu)，在(zai)1777年向(xiang)皇家學會提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)報告中說：“電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)吸引力和排斥力很可能反比于(yu)電(dian)(dian)(dian)荷(he)間距離的(de)(de)(de)平方(fang)。如果(guo)是這樣的(de)(de)(de)話，那(nei)么物(wu)體中多余的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)幾乎全部堆積在(zai)緊(jin)靠(kao)物(wu)體表面(mian)的(de)(de)(de)地(di)方(fang)。而且這些電(dian)(dian)(dian)緊(jin)緊(jin)地(di)壓(ya)在(zai)一(yi)起，物(wu)體的(de)(de)(de)其余部分處(chu)于(yu)中性(xing)狀態(tai)。”與此同時(shi)，他還研究(jiu)(jiu)了(le)電(dian)(dian)(dian)容器(qi)的(de)(de)(de)容量(liang)；制造了(le)一(yi)整套已(yi)知容量(liang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容器(qi)，并以此測定了(le)各種(zhong)儀(yi)器(qi)樣品的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容量(liang)。而且預(yu)料到(dao)了(le)不同物(wu)質的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容率，并測量(liang)了(le)幾種(zhong)物(wu)質的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容率，初(chu)步提(ti)出(chu)了(le)“電(dian)(dian)(dian)勢”概念。
卡(ka)(ka)文迪(di)(di)許畢生致力(li)于科學(xue)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，從事(shi)實(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)達50年之久，性(xing)格孤僻，很少(shao)與外界來往。卡(ka)(ka)文迪(di)(di)許的(de)(de)主要(yao)貢獻有(you)：1781年首先制得氫(qing)氣(qi)，并(bing)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)了(le)其性(xing)質，用實(shi)驗(yan)證明(ming)(ming)它燃燒后生成水。但他(ta)曾把發現的(de)(de)氫(qing)氣(qi)誤認為燃素，不能不說是一大憾事(shi)。1785年卡(ka)(ka)文迪(di)(di)許在空氣(qi)中引(yin)入電(dian)(dian)火花的(de)(de)實(shi)驗(yan)使他(ta)發現了(le)一種不活(huo)潑的(de)(de)氣(qi)體的(de)(de)存在。他(ta)在化(hua)學(xue)、熱學(xue)、電(dian)(dian)學(xue)、萬有(you)引(yin)力(li)等(deng)方面(mian)進行過(guo)許多成功的(de)(de)實(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，但很少(shao)發表(biao)，過(guo)了(le)一個世紀(ji)后，麥克斯(si)韋(wei)整(zheng)理了(le)他(ta)的(de)(de)實(shi)驗(yan)論(lun)文，并(bing)于1879年出版(ban)了(le)名為《尊敬的(de)(de)亨利·卡(ka)(ka)文迪(di)(di)許的(de)(de)電(dian)(dian)學(xue)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)》一書(shu)，此后人們(men)(men)才(cai)知(zhi)道卡(ka)(ka)文迪(di)(di)許做了(le)許多電(dian)(dian)學(xue)實(shi)驗(yan)。麥克斯(si)韋(wei)說：“這些(xie)論(lun)文證明(ming)(ming)卡(ka)(ka)文迪(di)(di)許幾乎預料到電(dian)(dian)學(xue)上所有(you)的(de)(de)偉大事(shi)實(shi)，這些(xie)偉大的(de)(de)事(shi)實(shi)后來通過(guo)庫侖(lun)和法國哲學(xue)家(jia)們(men)(men)的(de)(de)著作而聞(wen)名于科學(xue)界。”
早(zao)在庫(ku)侖之前(qian)，卡文迪許已經研究了電(dian)(dian)(dian)荷(he)在導體(ti)(ti)上的(de)(de)(de)(de)分布問題。1777年，他(ta)(ta)(ta)向皇家學會提出報告說：“電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)吸引力和排斥力很可(ke)能反比(bi)于(yu)電(dian)(dian)(dian)荷(he)間(jian)距離的(de)(de)(de)(de)平方，如果是(shi)這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)話，那么物體(ti)(ti)中(zhong)多余的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)幾乎全(quan)部堆積在緊(jin)靠物體(ti)(ti)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)地方，而且這(zhe)些電(dian)(dian)(dian)緊(jin)緊(jin)地壓在一起，物體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)其(qi)余部分處(chu)于(yu)中(zhong)性狀(zhuang)態(tai)。”他(ta)(ta)(ta)還(huan)通(tong)過實驗(yan)證明(ming)電(dian)(dian)(dian)荷(he)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用力。他(ta)(ta)(ta)還(huan)早(zao)于(yu)法(fa)拉第用實驗(yan)證明(ming)電(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容取決(jue)于(yu)兩極(ji)板之間(jian)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)。他(ta)(ta)(ta)最早(zao)建立(li)電(dian)(dian)(dian)勢概念，指(zhi)出導體(ti)(ti)兩端的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)勢與通(tong)過它的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)成正比(bi)（歐姆(mu)定律(lv)在1827年才確立(li)）。當時還(huan)無(wu)法(fa)測(ce)(ce)量(liang)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)強度，據說他(ta)(ta)(ta)勇(yong)敢地用自己的(de)(de)(de)(de)身體(ti)(ti)當作(zuo)測(ce)(ce)量(liang)儀器，以從手指(zhi)到(dao)手臂何處(chu)感到(dao)電(dian)(dian)(dian)振動來估(gu)計電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)強弱(ruo)。
卡(ka)文迪(di)許(xu)的(de)(de)(de)重(zhong)大(da)貢獻之(zhi)一(yi)是(shi)1789年完成了測(ce)量(liang)(liang)萬有(you)引(yin)力(li)(li)的(de)(de)(de)扭秤(cheng)實(shi)驗(yan)，后世稱為(wei)卡(ka)文迪(di)許(xu)實(shi)驗(yan)。他(ta)改進了英國機械師米歇爾(er)（John Michell，1724～1793）設計的(de)(de)(de)扭秤(cheng)，在其懸線系統上附加小平面鏡(jing)，利用(yong)望遠鏡(jing)在室(shi)外(wai)遠距離操縱(zong)和(he)測(ce)量(liang)(liang)，防(fang)止(zhi)了空氣的(de)(de)(de)擾動(dong)（當時還沒有(you)真(zhen)空設備）。他(ta)用(yong)一(yi)根39英寸(cun)的(de)(de)(de)鍍銀銅絲吊一(yi)6英尺木桿(gan)，桿(gan)的(de)(de)(de)兩端各固定一(yi)個(ge)直(zhi)徑2英寸(cun)的(de)(de)(de)小鉛球(qiu)，另用(yong)兩顆直(zhi)徑12英寸(cun)的(de)(de)(de)固定著的(de)(de)(de)大(da)鉛球(qiu)吸(xi)引(yin)它們(men)，測(ce)出鉛球(qiu)間(jian)引(yin)力(li)(li)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)擺動(dong)周期，由此(ci)計算(suan)出兩個(ge)鉛球(qiu)的(de)(de)(de)引(yin)力(li)(li)，由計算(suan)得到(dao)的(de)(de)(de)引(yin)力(li)(li)再推算(suan)出地球(qiu)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)和(he)密(mi)(mi)度(du)(du)。他(ta)算(suan)出的(de)(de)(de)地球(qiu)密(mi)(mi)度(du)(du)為(wei)水密(mi)(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)5.481倍（地球(qiu)密(mi)(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)現代(dai)數值為(wei)5.517g/cm3），由此(ci)可推算(suan)出萬有(you)引(yin)力(li)(li)常量(liang)(liang)G的(de)(de)(de)數值為(wei) 6.754×10N·m²/kg²；（現代(dai)值前四位(wei)數為(wei)6.672）。這(zhe)一(yi)實(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)構思(si)、設計與操作(zuo)十分精巧，英國物理學家J.H.坡(po)印廷曾對這(zhe)個(ge)實(shi)驗(yan)下過這(zhe)樣的(de)(de)(de)評(ping)語：“開創了弱力(li)(li)測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)新時代(dai)”。
卡文(wen)迪許在1766年發表了《論人工(gong)空氣》的論文(wen)并獲皇家(jia)學會科普利獎章(zhang)。他制出純氧，并確定了空氣中氧、氮的含(han)量，證明水(shui)不是(shi)元素而是(shi)化(hua)(hua)合物。他被(bei)稱為“化(hua)(hua)學中的牛頓”。
卡(ka)文迪許(xu)一生(sheng)在自己的實驗(yan)室中工作，被稱為“最(zui)富(fu)有(you)的學(xue)者，最(zui)有(you)學(xue)問的富(fu)翁”。卡(ka)文迪許(xu)于(yu)公元1810年3月10日(ri)去世。
