1784年左右，卡文迪許研(yan)究了(le)(le)空(kong)氣的組成，發現普通空(kong)氣中氮氣占五分之四，氧氣占五分之一。他確定(ding)了(le)(le)水的成分，肯定(ding)了(le)(le)它不(bu)是元素而是化合物。他還發現了(le)(le)硝酸。
卡(ka)文迪(di)許生前在物(wu)理(li)(li)學(xue)方(fang)(fang)面(mian)發表的(de)(de)(de)論文為數極少，一直到麥(mai)克斯韋審閱整理(li)(li)并出(chu)版了(le)他(ta)的(de)(de)(de)手(shou)稿后(hou)，人們才(cai)知道他(ta)在電(dian)(dian)(dian)(dian)學(xue)方(fang)(fang)面(mian)作出(chu)了(le)很多重(zhong)要發現。他(ta)發現一對電(dian)(dian)(dian)(dian)荷間的(de)(de)(de)作用力跟(gen)它們之間的(de)(de)(de)距離平方(fang)(fang)成反比，這就是后(hou)來庫(ku)侖導(dao)出(chu)的(de)(de)(de)庫(ku)侖定律(lv)內容的(de)(de)(de)一部(bu)分；他(ta)提出(chu)每個帶電(dian)(dian)(dian)(dian)體(ti)的(de)(de)(de)周圍有(you)“電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)”，與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場理(li)(li)論很接近；卡(ka)文迪(di)許演示了(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容與(yu)(yu)插(cha)入(ru)平板(ban)中(zhong)的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)有(you)關；電(dian)(dian)(dian)(dian)勢的(de)(de)(de)概念也是卡(ka)文迪(di)許首先提出(chu)的(de)(de)(de)，這對靜電(dian)(dian)(dian)(dian)理(li)(li)論的(de)(de)(de)發展(zhan)起了(le)重(zhong)要作用；他(ta)還提出(chu)了(le)導(dao)體(ti)上的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢與(yu)(yu)通過電(dian)(dian)(dian)(dian)流成正比的(de)(de)(de)關系。
在牛頓發現(xian)萬有引力定律之后，他是(shi)測(ce)出引力常(chang)量的科(ke)學家。
卡文迪許測(ce)量(liang)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)(du)是從(cong)求牛頓的(de)(de)(de)(de)(de)萬有引(yin)(yin)力定(ding)律(lv)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)數(shu)(shu)(shu)著手，再推算出(chu)(chu)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)密(mi)度(du)(du)。他的(de)(de)(de)(de)(de)指導(dao)思(si)想(xiang)極其簡單(dan)，用兩個(ge)大鉛球(qiu)(qiu)(qiu)使它們接近(jin)兩個(ge)小球(qiu)(qiu)(qiu)。從(cong)懸掛小球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬絲的(de)(de)(de)(de)(de)扭(niu)轉角度(du)(du)，測(ce)出(chu)(chu)這(zhe)些球(qiu)(qiu)(qiu)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)相互引(yin)(yin)力。根據(ju)萬有引(yin)(yin)力定(ding)律(lv)，可求出(chu)(chu)常(chang)數(shu)(shu)(shu)G。根據(ju)卡文迪許的(de)(de)(de)(de)(de)多次實驗，測(ce)算出(chu)(chu)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均密(mi)度(du)(du)是水密(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)5.481倍（21世紀數(shu)(shu)(shu)值為5.517，誤(wu)差為0.65253%左右），并確(que)定(ding)了萬有引(yin)(yin)力常(chang)數(shu)(shu)(shu)（他測(ce)得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)力常(chang)數(shu)(shu)(shu)G是（6.754±0.041）×10N·m²/kg²，這(zhe)個(ge)值同(tong)現代值（6.6732±0.0031×10N·m²/kg²，相差無(wu)幾，計算出(chu)(chu)了地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)。被譽為第一個(ge)稱量(liang)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)人。
卡文(wen)(wen)迪(di)許公(gong)開(kai)發(fa)(fa)表的(de)(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)并不(bu)多(duo)，他沒有寫(xie)過(guo)一本(ben)書，在長長的(de)(de)50年(nian)中，發(fa)(fa)表的(de)(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)也(ye)只有18篇。除了一篇在1771年(nian)發(fa)(fa)表的(de)(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)是理論(lun)(lun)性的(de)(de)以外，其(qi)余的(de)(de)論(lun)(lun)文(wen)(wen)內容(rong)都是實驗性和觀(guan)察性的(de)(de)，大部分是關于水槽化學方面的(de)(de)，先后發(fa)(fa)表在1766年(nian)到(dao)1788年(nian)的(de)(de)英國皇家學會(hui)的(de)(de)期刊(kan)上。
又有一部(bu)分是(shi)(shi)關于液態(tai)物質凝固(gu)點的研究，發(fa)表(biao)于1783年(nian)到1788年(nian)。還有一部(bu)分是(shi)(shi)有關地球平均密度的研究，發(fa)表(biao)于1798年(nian)。在他逝世以后，人們(men)發(fa)現他有大(da)量文(wen)稿(gao)，一直藏(zang)著未經公開發(fa)表(biao)。這部(bu)分未發(fa)表(biao)的論文(wen)相(xiang)當多，電學部(bu)分由19世紀的大(da)物理(li)學家馬克斯維爾(er)門(men)教授(shou)整理(li)后在1879年(nian)出(chu)版(ban)，化(hua)學和力學部(bu)分是(shi)(shi)由愛德華.普(pu)索(suo)于1921年(nian)主編出(chu)版(ban)的。
1784年左右(you)他(ta)研究了(le)空氣的組成(cheng)，他(ta)還發現(xian)了(le)硝酸。
卡(ka)文迪許在熱(re)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。1798年他(ta)完成(cheng)最后的實(shi)驗時，已年近七十。在物(wu)理學(xue)上他(ta)最主要(yao)的成(cheng)就(jiu)是通過扭(niu)秤實(shi)驗驗證(zheng)了(le)牛頓的萬有引力(li)(li)定律，確定了(le)引力(li)(li)常數和地(di)球(qiu)平均密度。卡(ka)文迪許驗證(zheng)萬有引力(li)(li)定律的實(shi)驗采用(yong)自己設(she)計的“扭(niu)秤”為工具，后人稱(cheng)為著名的“卡(ka)文迪許實(shi)驗”。
曾(ceng)經有(you)人說(shuo)(shuo)：“沒有(you)一個活(huo)到(dao)80歲的(de)(de)人，一生講的(de)(de)話像(xiang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)文迪(di)許那樣少(shao)的(de)(de)了。”在(zai)一本《化學史》書(shu)上，曾(ceng)舉出卡(ka)(ka)(ka)(ka)文迪(di)許最(zui)怕(pa)交(jiao)際(ji)的(de)(de)一件事例。有(you)一天一位(wei)英(ying)國(guo)科學家(jia)(jia)(jia)攜同(tong)一位(wei)奧地利科學家(jia)(jia)(jia)到(dao)班克斯(si)爵士(shi)的(de)(de)家(jia)(jia)(jia)里(li)做客，正巧(qiao)卡(ka)(ka)(ka)(ka)文迪(di)許也在(zai)座。班克斯(si)便(bian)介紹他們相識。在(zai)互相介紹時，班克斯(si)曾(ceng)對這位(wei)遠客盛贊(zan)卡(ka)(ka)(ka)(ka)文迪(di)許，而這位(wei)初見面的(de)(de)客人更是對卡(ka)(ka)(ka)(ka)文迪(di)許說(shuo)(shuo)出非(fei)常敬(jing)仰(yang)他的(de)(de)話，并說(shuo)(shuo)這次來(lai)倫敦(dun)的(de)(de)最(zui)大(da)收獲，就是專程(cheng)拜訪這位(wei)名震(zhen)一時的(de)(de)大(da)科學家(jia)(jia)(jia)。
卡文迪許聽到這話，起(qi)初大為忸怩，最后(hou)完全手足無措，便從人(ren)叢(cong)中沖出了(le)室(shi)外(wai)，坐上(shang)他(ta)的馬車趕(gan)回家(jia)去了(le)。從這段記載可以看出卡文迪許為人(ren)性格孤(gu)僻。卡文迪許離(li)開劍橋大學后(hou)，就跟父親旁聽英(ying)(ying)國皇(huang)家(jia)學會的會議(yi)，每個星期四中午，參(can)加學會的聚餐。到了(le)1760年他(ta)被選為皇(huang)家(jia)學會會員。一(yi)直(zhi)到21世紀，在英(ying)(ying)國，凡是有FRS(Fellow of Royal Society即皇(huang)家(jia)學會會員）頭銜的人(ren)，還是受到人(ren)們(men)的尊敬。
接(jie)下來他在1783年研究(jiu)了(le)(le)空氣的(de)組成成分，做(zuo)了(le)(le)很(hen)多試(shi)驗，發(fa)表的(de)論文(wen)的(de)題(ti)目是(shi)(shi)“空氣試(shi)驗”。也就是(shi)(shi)這個(ge)時候，他發(fa)現水(shui)是(shi)(shi)由氫(qing)和氧兩(liang)種元素組成的(de)。
卡文(wen)迪許最后的(de)(de)一項研(yan)究，是關(guan)于地球(qiu)平均密度的(de)(de)問(wen)題。他提出的(de)(de)數字(zi)是5.448克/立方厘米，公認(ren)的(de)(de)是5.48克/立方厘米。這(zhe)說明當時試驗已經(jing)相當準確(que)。他還有一項工作(zuo)，是過了100年(nian)以(yi)后，才得到承(cheng)認(ren)的(de)(de)，那就(jiu)是關(guan)于稀有元素的(de)(de)存在(zai)問(wen)題。
卡文(wen)迪許(xu)，1731年出(chu)生在(zai)英國。他一(yi)生都在(zai)實(shi)(shi)驗室(shi)和圖書館(guan)中(zhong)度過，在(zai)化學、熱(re)學 、電學方面進行過許(xu)多實(shi)(shi)驗探索。但(dan)由于他對(dui)榮(rong)譽看得很輕，所以對(dui)于發(fa)表(biao)實(shi)(shi)驗結果以及得到(dao)發(fa)現優先權卻很少(shao)關(guan)心，致(zhi)使其許(xu)多成果一(yi)直未被公開(kai)發(fa)表(biao)。直到(dao)19世紀(ji)中(zhong)葉，人們才從他的手稿(gao)中(zhong)發(fa)現了一(yi)些極其珍貴的資(zi)料，證實(shi)(shi)他對(dui)科(ke)學發(fa)展做出(chu)了巨大貢獻。
卡文迪許(xu)最為人(ren)稱道的(de)(de)科學貢獻，首先是他(ta)最早(zao)研究了(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷在(zai)(zai)導體(ti)上的(de)(de)分布，并(bing)于1771年(nian)用(yong)類(lei)似(si)的(de)(de)實驗對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)相互作用(yong)的(de)(de)規律(lv)進行(xing)了(le)(le)(le)說(shuo)明。他(ta)通過對(dui)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)測定研究，在(zai)(zai)1777年(nian)向皇家學會提(ti)出(chu)的(de)(de)報告中說(shuo)：“電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)吸引力(li)(li)和排斥力(li)(li)很可能(neng)反比于電(dian)(dian)(dian)(dian)荷間距(ju)離的(de)(de)平(ping)方。如果是這樣(yang)的(de)(de)話，那么物(wu)體(ti)中多(duo)余的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)幾乎全部堆(dui)積在(zai)(zai)緊靠(kao)物(wu)體(ti)表(biao)面的(de)(de)地方。而且(qie)這些電(dian)(dian)(dian)(dian)緊緊地壓在(zai)(zai)一起，物(wu)體(ti)的(de)(de)其(qi)余部分處(chu)于中性狀態。”與此同時，他(ta)還研究了(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)容(rong)(rong)量；制(zhi)造了(le)(le)(le)一整套(tao)已知容(rong)(rong)量的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)，并(bing)以此測定了(le)(le)(le)各種儀器(qi)樣(yang)品的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)量。而且(qie)預料到(dao)了(le)(le)(le)不同物(wu)質(zhi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)率(lv)，并(bing)測量了(le)(le)(le)幾種物(wu)質(zhi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)率(lv)，初(chu)步提(ti)出(chu)了(le)(le)(le)“電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)”概(gai)念。
卡(ka)(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)畢生(sheng)致(zhi)力于(yu)(yu)科學(xue)(xue)(xue)研究，從事(shi)實(shi)(shi)驗研究達50年(nian)之久，性格孤僻，很少(shao)與外界(jie)來(lai)往。卡(ka)(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要貢獻有(you)：1781年(nian)首(shou)先制(zhi)得氫氣，并研究了其性質，用(yong)實(shi)(shi)驗證(zheng)明(ming)(ming)它燃燒后生(sheng)成水。但他(ta)曾(ceng)把發現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫氣誤認為燃素，不(bu)能(neng)不(bu)說(shuo)是一(yi)大憾事(shi)。1785年(nian)卡(ka)(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)在空氣中引入電火花的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗使他(ta)發現了一(yi)種不(bu)活潑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在。他(ta)在化學(xue)(xue)(xue)、熱學(xue)(xue)(xue)、電學(xue)(xue)(xue)、萬有(you)引力等(deng)方面進(jin)行過(guo)許(xu)(xu)多(duo)成功的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗研究，但很少(shao)發表，過(guo)了一(yi)個世(shi)紀后，麥(mai)克(ke)斯韋整理了他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗論文(wen)，并于(yu)(yu)1879年(nian)出版(ban)了名為《尊(zun)敬(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亨利·卡(ka)(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電學(xue)(xue)(xue)研究》一(yi)書，此后人們(men)才知道卡(ka)(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)做(zuo)了許(xu)(xu)多(duo)電學(xue)(xue)(xue)實(shi)(shi)驗。麥(mai)克(ke)斯韋說(shuo)：“這些(xie)論文(wen)證(zheng)明(ming)(ming)卡(ka)(ka)(ka)文(wen)迪(di)許(xu)(xu)幾(ji)乎預料(liao)到(dao)電學(xue)(xue)(xue)上所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偉(wei)大事(shi)實(shi)(shi)，這些(xie)偉(wei)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事(shi)實(shi)(shi)后來(lai)通過(guo)庫侖和法(fa)國哲學(xue)(xue)(xue)家們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)著(zhu)作而聞名于(yu)(yu)科學(xue)(xue)(xue)界(jie)。”
早在(zai)庫侖之前(qian)，卡文迪許已經研究了電(dian)(dian)(dian)(dian)荷在(zai)導(dao)體(ti)上的(de)(de)(de)分布問題。1777年，他(ta)向皇家學會(hui)提出報告說：“電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)吸引(yin)力和(he)排斥力很可能反比于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷間(jian)距離(li)的(de)(de)(de)平方(fang)(fang)，如果是這樣的(de)(de)(de)話，那么物(wu)體(ti)中(zhong)多余(yu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)幾乎全部堆(dui)積在(zai)緊靠物(wu)體(ti)表面的(de)(de)(de)地方(fang)(fang)，而且(qie)這些(xie)電(dian)(dian)(dian)(dian)緊緊地壓(ya)在(zai)一起，物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)其余(yu)部分處(chu)于(yu)中(zhong)性(xing)狀態。”他(ta)還通過實驗證明(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷之間(jian)的(de)(de)(de)作用力。他(ta)還早于(yu)法拉第用實驗證明(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)容器(qi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容取(qu)決于(yu)兩極板之間(jian)的(de)(de)(de)物(wu)質。他(ta)最早建立電(dian)(dian)(dian)(dian)勢概念(nian)，指出導(dao)體(ti)兩端的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢與通過它的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)成正比（歐姆定律在(zai)1827年才確(que)立）。當時(shi)還無法測(ce)量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)強度，據說他(ta)勇敢(gan)地用自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)身體(ti)當作測(ce)量(liang)儀器(qi)，以從手指到(dao)手臂何(he)處(chu)感(gan)到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)振動來估計電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)強弱。
卡文迪許的(de)(de)(de)重大貢獻之一(yi)是(shi)1789年完成了測量(liang)(liang)萬(wan)有(you)引(yin)(yin)力(li)的(de)(de)(de)扭(niu)秤(cheng)實(shi)驗(yan)，后世稱為(wei)卡文迪許實(shi)驗(yan)。他改(gai)進了英國(guo)機械(xie)師米歇爾（John Michell，1724～1793）設計的(de)(de)(de)扭(niu)秤(cheng)，在其懸線(xian)系統(tong)上附加小平(ping)面鏡，利(li)用望(wang)遠鏡在室外(wai)遠距離操(cao)縱和測量(liang)(liang)，防止了空氣的(de)(de)(de)擾(rao)動（當時還沒有(you)真(zhen)空設備）。他用一(yi)根39英寸的(de)(de)(de)鍍銀銅絲吊一(yi)6英尺木桿，桿的(de)(de)(de)兩(liang)端各固定一(yi)個(ge)直徑(jing)2英寸的(de)(de)(de)小鉛(qian)球(qiu)(qiu)(qiu)，另用兩(liang)顆直徑(jing)12英寸的(de)(de)(de)固定著的(de)(de)(de)大鉛(qian)球(qiu)(qiu)(qiu)吸引(yin)(yin)它們，測出(chu)(chu)鉛(qian)球(qiu)(qiu)(qiu)間(jian)引(yin)(yin)力(li)引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)擺動周期，由(you)(you)此計算(suan)出(chu)(chu)兩(liang)個(ge)鉛(qian)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)力(li)，由(you)(you)計算(suan)得到的(de)(de)(de)引(yin)(yin)力(li)再推算(suan)出(chu)(chu)地球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)和密度(du)。他算(suan)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)地球(qiu)(qiu)(qiu)密度(du)為(wei)水密度(du)的(de)(de)(de)5.481倍（地球(qiu)(qiu)(qiu)密度(du)的(de)(de)(de)現代數(shu)值為(wei)5.517g/cm3），由(you)(you)此可推算(suan)出(chu)(chu)萬(wan)有(you)引(yin)(yin)力(li)常量(liang)(liang)G的(de)(de)(de)數(shu)值為(wei) 6.754×10N·m²/kg²；（現代值前四位數(shu)為(wei)6.672）。這一(yi)實(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)構思(si)、設計與操(cao)作十(shi)分精巧(qiao)，英國(guo)物理學家(jia)J.H.坡印(yin)廷曾對這個(ge)實(shi)驗(yan)下過(guo)這樣的(de)(de)(de)評(ping)語：“開創了弱力(li)測量(liang)(liang)的(de)(de)(de)新時代”。
卡(ka)文迪許在1766年發表了《論(lun)人工空(kong)氣》的(de)論(lun)文并(bing)獲皇家學(xue)會科普利獎(jiang)章。他制(zhi)出純(chun)氧，并(bing)確(que)定(ding)了空(kong)氣中氧、氮(dan)的(de)含量，證明(ming)水不是元素而是化(hua)合(he)物。他被稱為“化(hua)學(xue)中的(de)牛頓”。
卡文迪(di)許一生在自己的(de)實驗室中工作(zuo)，被稱為“最富(fu)有(you)的(de)學(xue)者，最有(you)學(xue)問的(de)富(fu)翁”。卡文迪(di)許于公元1810年3月10日去世。
