1784年(nian)左(zuo)右，卡(ka)文(wen)迪(di)許研究了(le)空(kong)氣(qi)的組(zu)成(cheng)，發現普通空(kong)氣(qi)中氮氣(qi)占五分(fen)之四，氧(yang)氣(qi)占五分(fen)之一。他確(que)定(ding)了(le)水(shui)的成(cheng)分(fen)，肯定(ding)了(le)它不(bu)是元素而是化合物。他還發現了(le)硝(xiao)酸。
卡文迪許生前在物理學方(fang)面(mian)發表的(de)(de)論(lun)文為數極少，一直到麥克(ke)斯(si)韋審閱整(zheng)理并出版了(le)他的(de)(de)手稿后(hou)，人們才知道(dao)他在電(dian)學方(fang)面(mian)作(zuo)出了(le)很多重(zhong)(zhong)要發現。他發現一對電(dian)荷(he)間(jian)的(de)(de)作(zuo)用力跟(gen)它(ta)們之間(jian)的(de)(de)距離(li)平方(fang)成反(fan)比(bi)，這就(jiu)是后(hou)來庫(ku)侖導出的(de)(de)庫(ku)侖定律(lv)內容(rong)的(de)(de)一部分(fen)；他提(ti)出每(mei)個帶電(dian)體的(de)(de)周圍有“電(dian)氣”，與(yu)電(dian)場(chang)理論(lun)很接(jie)近(jin)；卡文迪許演示了(le)電(dian)容(rong)器的(de)(de)電(dian)容(rong)與(yu)插入平板(ban)中的(de)(de)物質有關；電(dian)勢的(de)(de)概念也是卡文迪許首先(xian)提(ti)出的(de)(de)，這對靜(jing)電(dian)理論(lun)的(de)(de)發展起了(le)重(zhong)(zhong)要作(zuo)用；他還(huan)提(ti)出了(le)導體上的(de)(de)電(dian)勢與(yu)通過電(dian)流成正比(bi)的(de)(de)關系。
在牛(niu)頓(dun)發現(xian)萬有引力定律之(zhi)后，他是測出引力常量的科學(xue)家(jia)。
卡(ka)文迪許測量(liang)地(di)球(qiu)的(de)密度是從求牛頓的(de)萬有(you)(you)引力(li)定(ding)律(lv)中的(de)常(chang)數(shu)(shu)著手，再(zai)推算(suan)(suan)出(chu)地(di)球(qiu)密度。他的(de)指導思想極其簡(jian)單，用兩個大鉛(qian)球(qiu)使它們接近兩個小球(qiu)。從懸掛(gua)小球(qiu)的(de)金屬絲的(de)扭轉角度，測出(chu)這些球(qiu)之間的(de)相(xiang)互引力(li)。根據萬有(you)(you)引力(li)定(ding)律(lv)，可求出(chu)常(chang)數(shu)(shu)G。根據卡(ka)文迪許的(de)多次實驗，測算(suan)(suan)出(chu)地(di)球(qiu)的(de)平均密度是水密度的(de)5.481倍(bei)（21世紀數(shu)(shu)值(zhi)為5.517，誤差(cha)(cha)為0.65253%左右），并確定(ding)了萬有(you)(you)引力(li)常(chang)數(shu)(shu)（他測得的(de)引力(li)常(chang)數(shu)(shu)G是（6.754±0.041）×10N·m²/kg²，這個值(zhi)同現代值(zhi)（6.6732±0.0031×10N·m²/kg²，相(xiang)差(cha)(cha)無幾，計(ji)算(suan)(suan)出(chu)了地(di)球(qiu)的(de)質量(liang)。被譽為第(di)一個稱量(liang)地(di)球(qiu)的(de)人(ren)。
卡文(wen)迪許公開(kai)發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)論文(wen)并不多，他沒有寫過(guo)一(yi)本書(shu)，在(zai)(zai)長長的(de)(de)(de)50年中，發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)論文(wen)也只(zhi)有18篇(pian)。除了一(yi)篇(pian)在(zai)(zai)1771年發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)論文(wen)是(shi)(shi)理論性(xing)(xing)的(de)(de)(de)以外，其余(yu)的(de)(de)(de)論文(wen)內容都是(shi)(shi)實驗性(xing)(xing)和觀察性(xing)(xing)的(de)(de)(de)，大部分是(shi)(shi)關于水(shui)槽化學(xue)方面的(de)(de)(de)，先(xian)后發(fa)表(biao)在(zai)(zai)1766年到1788年的(de)(de)(de)英國(guo)皇(huang)家學(xue)會的(de)(de)(de)期刊(kan)上。
又有(you)一(yi)部分(fen)是關于液態物質凝固點的(de)研究(jiu)，發表(biao)(biao)于1783年(nian)到1788年(nian)。還有(you)一(yi)部分(fen)是有(you)關地球(qiu)平均密度的(de)研究(jiu)，發表(biao)(biao)于1798年(nian)。在他逝世(shi)以后(hou)，人們發現他有(you)大(da)量(liang)文稿，一(yi)直藏(zang)著未(wei)經公開發表(biao)(biao)。這部分(fen)未(wei)發表(biao)(biao)的(de)論(lun)文相當多，電學(xue)部分(fen)由(you)19世(shi)紀的(de)大(da)物理學(xue)家馬(ma)克斯維爾門教授整理后(hou)在1879年(nian)出版(ban)，化學(xue)和力學(xue)部分(fen)是由(you)愛德華.普索于1921年(nian)主(zhu)編出版(ban)的(de)。
1784年(nian)左右他研(yan)究了(le)空氣的組成，他還發現了(le)硝(xiao)酸(suan)。
卡文迪許(xu)在熱學(xue)理論、計溫學(xue)、氣象學(xue)、大(da)地(di)磁學(xue)等方面都有研究(jiu)。1798年他完成(cheng)(cheng)最后(hou)的實(shi)(shi)驗時，已年近七十(shi)。在物(wu)理學(xue)上他最主要的成(cheng)(cheng)就是通過扭秤實(shi)(shi)驗驗證了牛頓的萬有引力定律，確定了引力常(chang)數和地(di)球平均密度。卡文迪許(xu)驗證萬有引力定律的實(shi)(shi)驗采用自己設計的“扭秤”為工具，后(hou)人稱為著(zhu)名的“卡文迪許(xu)實(shi)(shi)驗”。
曾經(jing)有人說：“沒(mei)有一個(ge)活到80歲的(de)(de)(de)人，一生(sheng)講(jiang)的(de)(de)(de)話(hua)像卡(ka)文(wen)(wen)(wen)迪(di)(di)許(xu)那樣少的(de)(de)(de)了。”在一本(ben)《化學史》書上，曾舉出卡(ka)文(wen)(wen)(wen)迪(di)(di)許(xu)最怕(pa)交際的(de)(de)(de)一件事例。有一天一位(wei)英國科(ke)學家(jia)攜同一位(wei)奧地利(li)科(ke)學家(jia)到班克斯(si)爵士(shi)的(de)(de)(de)家(jia)里做客，正巧卡(ka)文(wen)(wen)(wen)迪(di)(di)許(xu)也在座。班克斯(si)便介紹他(ta)(ta)們相(xiang)(xiang)識。在互相(xiang)(xiang)介紹時，班克斯(si)曾對這位(wei)遠客盛贊卡(ka)文(wen)(wen)(wen)迪(di)(di)許(xu)，而這位(wei)初見面的(de)(de)(de)客人更(geng)是對卡(ka)文(wen)(wen)(wen)迪(di)(di)許(xu)說出非常敬仰他(ta)(ta)的(de)(de)(de)話(hua)，并(bing)說這次來倫敦的(de)(de)(de)最大收獲，就是專(zhuan)程拜訪這位(wei)名震一時的(de)(de)(de)大科(ke)學家(jia)。
卡文(wen)(wen)迪許(xu)聽到這話，起初(chu)大(da)(da)為忸怩，最后(hou)完全手足無措，便從人(ren)叢(cong)中(zhong)沖出(chu)了室外，坐上他(ta)的(de)馬(ma)車趕回家去了。從這段記載(zai)可以看(kan)出(chu)卡文(wen)(wen)迪許(xu)為人(ren)性格孤僻。卡文(wen)(wen)迪許(xu)離開劍(jian)橋大(da)(da)學(xue)(xue)后(hou)，就(jiu)跟父親旁(pang)聽英國(guo)皇家學(xue)(xue)會(hui)的(de)會(hui)議，每個(ge)星期四中(zhong)午，參加學(xue)(xue)會(hui)的(de)聚(ju)餐。到了1760年他(ta)被選為皇家學(xue)(xue)會(hui)會(hui)員(yuan)(yuan)。一直(zhi)到21世紀，在英國(guo)，凡(fan)是有FRS(Fellow of Royal Society即皇家學(xue)(xue)會(hui)會(hui)員(yuan)(yuan)）頭銜(xian)的(de)人(ren)，還是受(shou)到人(ren)們的(de)尊敬。
接下來他(ta)(ta)在1783年研究了(le)空氣的組(zu)成成分，做了(le)很(hen)多試(shi)驗，發表的論文的題目是(shi)(shi)“空氣試(shi)驗”。也就是(shi)(shi)這個時候，他(ta)(ta)發現水是(shi)(shi)由氫(qing)和氧(yang)兩種元素(su)組(zu)成的。
卡文迪許最后(hou)的(de)(de)一(yi)項研(yan)究，是(shi)關(guan)于地球平均密度的(de)(de)問題(ti)。他提出的(de)(de)數字是(shi)5.448克(ke)(ke)/立方厘米，公(gong)認的(de)(de)是(shi)5.48克(ke)(ke)/立方厘米。這說明當時試(shi)驗已經相當準確。他還有一(yi)項工(gong)作，是(shi)過了(le)100年以(yi)后(hou)，才(cai)得到承認的(de)(de)，那(nei)就是(shi)關(guan)于稀有元素的(de)(de)存在問題(ti)。
卡文迪許，1731年出(chu)生在英國。他(ta)(ta)一(yi)(yi)生都(dou)在實(shi)(shi)驗(yan)室和圖書館中(zhong)度(du)過(guo)，在化(hua)學、熱(re)學 、電學方(fang)面進(jin)行過(guo)許多實(shi)(shi)驗(yan)探索。但(dan)由于(yu)(yu)他(ta)(ta)對(dui)(dui)榮譽看得很輕，所以(yi)對(dui)(dui)于(yu)(yu)發表(biao)實(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)以(yi)及(ji)得到發現優先權卻很少(shao)關(guan)心(xin)，致(zhi)使(shi)其(qi)許多成果(guo)一(yi)(yi)直未被公開發表(biao)。直到19世紀中(zhong)葉，人們才從他(ta)(ta)的手(shou)稿中(zhong)發現了一(yi)(yi)些(xie)極其(qi)珍貴的資料，證實(shi)(shi)他(ta)(ta)對(dui)(dui)科學發展做出(chu)了巨大貢(gong)獻。
卡文迪許最為人稱(cheng)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)科學貢(gong)獻，首先是他最早研究(jiu)(jiu)了電(dian)(dian)荷在(zai)導體(ti)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分布，并(bing)于(yu)1771年(nian)用(yong)類似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)對電(dian)(dian)力(li)相互作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規律(lv)進(jin)行(xing)了說(shuo)明。他通過(guo)對靜電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測定(ding)研究(jiu)(jiu)，在(zai)1777年(nian)向皇家學會提出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)報告中(zhong)說(shuo)：“電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)引(yin)力(li)和排斥力(li)很可能反比于(yu)電(dian)(dian)荷間距離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平方(fang)。如(ru)果是這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)，那么物(wu)(wu)體(ti)中(zhong)多余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)幾(ji)乎全部堆積在(zai)緊靠物(wu)(wu)體(ti)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方(fang)。而且這(zhe)些電(dian)(dian)緊緊地(di)壓在(zai)一起(qi)，物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其余部分處于(yu)中(zhong)性狀態。”與此同(tong)(tong)時，他還研究(jiu)(jiu)了電(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容(rong)量(liang)；制造了一整套已知容(rong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)容(rong)器，并(bing)以此測定(ding)了各種儀(yi)器樣品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)容(rong)量(liang)。而且預料到了不(bu)同(tong)(tong)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)容(rong)率，并(bing)測量(liang)了幾(ji)種物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)容(rong)率，初步提出了“電(dian)(dian)勢”概念。
卡(ka)文迪許(xu)(xu)畢生致力于(yu)(yu)科(ke)學(xue)研(yan)(yan)究，從事(shi)實(shi)(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究達50年(nian)之久(jiu)，性格孤(gu)僻，很少與外(wai)界(jie)來往。卡(ka)文迪許(xu)(xu)的(de)(de)主要(yao)貢獻有：1781年(nian)首先(xian)制得氫(qing)氣(qi)，并(bing)研(yan)(yan)究了(le)(le)其性質，用實(shi)(shi)驗(yan)證(zheng)明(ming)它燃(ran)燒(shao)后生成(cheng)水。但(dan)他(ta)曾把發(fa)現的(de)(de)氫(qing)氣(qi)誤認(ren)為燃(ran)素，不(bu)能(neng)不(bu)說(shuo)是(shi)一大(da)憾事(shi)。1785年(nian)卡(ka)文迪許(xu)(xu)在(zai)空氣(qi)中引入電(dian)(dian)火花(hua)的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)使他(ta)發(fa)現了(le)(le)一種不(bu)活潑的(de)(de)氣(qi)體的(de)(de)存在(zai)。他(ta)在(zai)化學(xue)、熱(re)學(xue)、電(dian)(dian)學(xue)、萬有引力等方面進行過(guo)許(xu)(xu)多(duo)成(cheng)功的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究，但(dan)很少發(fa)表，過(guo)了(le)(le)一個世紀(ji)后，麥克斯韋整理了(le)(le)他(ta)的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)論文，并(bing)于(yu)(yu)1879年(nian)出版了(le)(le)名為《尊敬的(de)(de)亨利·卡(ka)文迪許(xu)(xu)的(de)(de)電(dian)(dian)學(xue)研(yan)(yan)究》一書，此后人們才(cai)知道卡(ka)文迪許(xu)(xu)做了(le)(le)許(xu)(xu)多(duo)電(dian)(dian)學(xue)實(shi)(shi)驗(yan)。麥克斯韋說(shuo)：“這些論文證(zheng)明(ming)卡(ka)文迪許(xu)(xu)幾乎預(yu)料到電(dian)(dian)學(xue)上所有的(de)(de)偉(wei)大(da)事(shi)實(shi)(shi)，這些偉(wei)大(da)的(de)(de)事(shi)實(shi)(shi)后來通過(guo)庫(ku)侖和(he)法國(guo)哲學(xue)家(jia)們的(de)(de)著(zhu)作而聞名于(yu)(yu)科(ke)學(xue)界(jie)。”
早在庫侖之前，卡文迪許已(yi)經研究了(le)電(dian)(dian)荷在導(dao)體(ti)上的(de)(de)分布問題。1777年，他(ta)向皇家學會提出(chu)報(bao)告說(shuo)：“電(dian)(dian)的(de)(de)吸引力和排斥力很可能反比于電(dian)(dian)荷間距(ju)離的(de)(de)平(ping)方(fang)，如果是這樣的(de)(de)話，那么物(wu)體(ti)中多余(yu)的(de)(de)電(dian)(dian)幾乎全部堆積(ji)在緊靠物(wu)體(ti)表面(mian)的(de)(de)地方(fang)，而且這些(xie)電(dian)(dian)緊緊地壓在一起，物(wu)體(ti)的(de)(de)其余(yu)部分處(chu)(chu)于中性(xing)狀態。”他(ta)還(huan)通(tong)過實(shi)(shi)驗證(zheng)明電(dian)(dian)荷之間的(de)(de)作(zuo)用力。他(ta)還(huan)早于法(fa)(fa)拉(la)第用實(shi)(shi)驗證(zheng)明電(dian)(dian)容器(qi)的(de)(de)電(dian)(dian)容取決于兩極板之間的(de)(de)物(wu)質。他(ta)最(zui)早建立(li)電(dian)(dian)勢概念，指出(chu)導(dao)體(ti)兩端的(de)(de)電(dian)(dian)勢與通(tong)過它的(de)(de)電(dian)(dian)流成正比（歐姆定律在1827年才(cai)確立(li)）。當時還(huan)無法(fa)(fa)測量(liang)電(dian)(dian)流強度，據說(shuo)他(ta)勇敢(gan)地用自己的(de)(de)身體(ti)當作(zuo)測量(liang)儀器(qi)，以從手指到手臂何處(chu)(chu)感到電(dian)(dian)振(zhen)動來(lai)估計電(dian)(dian)流的(de)(de)強弱。
卡文迪許(xu)的(de)(de)(de)(de)重大貢獻之一(yi)是1789年完(wan)成了測量(liang)(liang)萬有引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)扭秤實(shi)驗，后(hou)世稱為(wei)卡文迪許(xu)實(shi)驗。他(ta)(ta)改進了英(ying)國(guo)機械師米歇爾(er)（John Michell，1724～1793）設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)扭秤，在其懸線系統上附加小平面鏡，利用(yong)望遠鏡在室外遠距離(li)操縱(zong)和(he)測量(liang)(liang)，防止(zhi)了空氣(qi)的(de)(de)(de)(de)擾動（當時還沒有真空設(she)(she)備）。他(ta)(ta)用(yong)一(yi)根39英(ying)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)鍍銀銅絲吊一(yi)6英(ying)尺木桿，桿的(de)(de)(de)(de)兩端(duan)各固定一(yi)個直徑(jing)2英(ying)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)小鉛(qian)球(qiu)，另(ling)用(yong)兩顆直徑(jing)12英(ying)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)固定著的(de)(de)(de)(de)大鉛(qian)球(qiu)吸引(yin)(yin)(yin)它們(men)，測出鉛(qian)球(qiu)間引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)引(yin)(yin)(yin)起的(de)(de)(de)(de)擺動周(zhou)期，由(you)(you)此計(ji)算(suan)(suan)出兩個鉛(qian)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)，由(you)(you)計(ji)算(suan)(suan)得到的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)再推算(suan)(suan)出地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)和(he)密度(du)。他(ta)(ta)算(suan)(suan)出的(de)(de)(de)(de)地(di)球(qiu)密度(du)為(wei)水密度(du)的(de)(de)(de)(de)5.481倍(bei)（地(di)球(qiu)密度(du)的(de)(de)(de)(de)現(xian)代(dai)數(shu)值(zhi)(zhi)為(wei)5.517g/cm3），由(you)(you)此可推算(suan)(suan)出萬有引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)常(chang)量(liang)(liang)G的(de)(de)(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi)為(wei) 6.754×10N·m²/kg²；（現(xian)代(dai)值(zhi)(zhi)前四位(wei)數(shu)為(wei)6.672）。這一(yi)實(shi)驗的(de)(de)(de)(de)構(gou)思、設(she)(she)計(ji)與操作十分(fen)精巧，英(ying)國(guo)物理(li)學家J.H.坡印(yin)廷曾對這個實(shi)驗下過(guo)這樣的(de)(de)(de)(de)評語：“開創(chuang)了弱力(li)(li)測量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)新時代(dai)”。
卡(ka)文(wen)迪許在1766年(nian)發表了《論(lun)人(ren)工空(kong)氣》的論(lun)文(wen)并獲皇(huang)家學會(hui)科(ke)普利獎章。他制出純氧，并確定了空(kong)氣中氧、氮的含(han)量，證明水不是(shi)元素而是(shi)化合物。他被稱(cheng)為(wei)“化學中的牛頓”。
卡文迪許一生(sheng)在(zai)自己的(de)實(shi)驗室中工作，被(bei)稱為“最富(fu)有(you)的(de)學(xue)者，最有(you)學(xue)問的(de)富(fu)翁”。卡文迪許于公元1810年3月10日去世。
