1784年左右，卡文迪許研究(jiu)了(le)空氣(qi)的組成(cheng)，發現普通空氣(qi)中氮氣(qi)占五(wu)(wu)分之(zhi)四，氧氣(qi)占五(wu)(wu)分之(zhi)一(yi)。他(ta)確定(ding)了(le)水的成(cheng)分，肯定(ding)了(le)它(ta)不(bu)是(shi)元(yuan)素而是(shi)化合(he)物。他(ta)還發現了(le)硝酸。
卡(ka)文迪許生前在物理學方(fang)面發表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)論文為數(shu)極少，一(yi)(yi)直到麥克(ke)斯韋審(shen)閱(yue)整理并(bing)出(chu)版了(le)他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)手稿后，人們才知道他在電(dian)(dian)學方(fang)面作(zuo)出(chu)了(le)很(hen)多重要發現。他發現一(yi)(yi)對電(dian)(dian)荷間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用力跟它們之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離平方(fang)成(cheng)反比，這就(jiu)是(shi)后來庫(ku)侖導出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)庫(ku)侖定(ding)律內(nei)容(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分；他提出(chu)每(mei)個帶電(dian)(dian)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周圍有(you)(you)“電(dian)(dian)氣(qi)”，與電(dian)(dian)場理論很(hen)接近；卡(ka)文迪許演示了(le)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)容(rong)與插入平板(ban)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質有(you)(you)關(guan)；電(dian)(dian)勢(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念(nian)也是(shi)卡(ka)文迪許首先提出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這對靜(jing)電(dian)(dian)理論的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)起了(le)重要作(zuo)用；他還(huan)提出(chu)了(le)導體(ti)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)勢(shi)與通過(guo)電(dian)(dian)流成(cheng)正比的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系。
在牛頓發現萬有引(yin)(yin)力定律之(zhi)后，他是測出引(yin)(yin)力常量(liang)的科學家。
卡(ka)文迪許測量(liang)地球的(de)(de)(de)密(mi)度是從(cong)求牛頓(dun)的(de)(de)(de)萬有(you)(you)引力定(ding)(ding)律中(zhong)的(de)(de)(de)常(chang)(chang)數著(zhu)手，再推(tui)算出地球密(mi)度。他(ta)的(de)(de)(de)指(zhi)導思(si)想極其(qi)簡單，用(yong)兩個大鉛球使它(ta)們接近兩個小球。從(cong)懸掛小球的(de)(de)(de)金屬絲的(de)(de)(de)扭轉(zhuan)角度，測出這(zhe)(zhe)些球之間的(de)(de)(de)相互引力。根據萬有(you)(you)引力定(ding)(ding)律，可求出常(chang)(chang)數G。根據卡(ka)文迪許的(de)(de)(de)多次實驗，測算出地球的(de)(de)(de)平均密(mi)度是水密(mi)度的(de)(de)(de)5.481倍（21世紀數值(zhi)為5.517，誤差為0.65253%左右），并(bing)確定(ding)(ding)了萬有(you)(you)引力常(chang)(chang)數（他(ta)測得的(de)(de)(de)引力常(chang)(chang)數G是（6.754±0.041）×10N·m²/kg²，這(zhe)(zhe)個值(zhi)同現代值(zhi)（6.6732±0.0031×10N·m²/kg²，相差無幾，計算出了地球的(de)(de)(de)質量(liang)。被譽為第一(yi)個稱(cheng)量(liang)地球的(de)(de)(de)人。
卡(ka)文(wen)(wen)迪許公開發表(biao)的論(lun)文(wen)(wen)并(bing)不(bu)多，他(ta)沒有(you)寫過一本書，在(zai)長長的50年中(zhong)，發表(biao)的論(lun)文(wen)(wen)也只有(you)18篇。除了一篇在(zai)1771年發表(biao)的論(lun)文(wen)(wen)是理論(lun)性的以外，其余的論(lun)文(wen)(wen)內容(rong)都(dou)是實驗(yan)性和觀察(cha)性的，大部分是關于水槽化學(xue)方面的，先后發表(biao)在(zai)1766年到(dao)1788年的英國皇家學(xue)會(hui)的期刊上。
又有一部(bu)分是(shi)關于液態物(wu)質凝固點的(de)研究(jiu)，發(fa)(fa)表于1783年(nian)(nian)到(dao)1788年(nian)(nian)。還有一部(bu)分是(shi)有關地球平(ping)均密度的(de)研究(jiu)，發(fa)(fa)表于1798年(nian)(nian)。在他(ta)逝世以后，人們發(fa)(fa)現他(ta)有大(da)量文(wen)稿，一直藏著未經公開發(fa)(fa)表。這部(bu)分未發(fa)(fa)表的(de)論文(wen)相當多，電學部(bu)分由(you)(you)19世紀(ji)的(de)大(da)物(wu)理學家馬克斯維爾門教授整(zheng)理后在1879年(nian)(nian)出(chu)版(ban)，化學和(he)力學部(bu)分是(shi)由(you)(you)愛德華(hua).普索于1921年(nian)(nian)主(zhu)編出(chu)版(ban)的(de)。
1784年左右他研(yan)究了(le)空(kong)氣(qi)的組成，他還發現了(le)硝酸(suan)。
卡(ka)文迪(di)(di)許(xu)在(zai)熱學(xue)(xue)理論、計溫學(xue)(xue)、氣象學(xue)(xue)、大地磁學(xue)(xue)等方面都有(you)(you)研究。1798年他(ta)完成最(zui)后(hou)的(de)實驗(yan)(yan)時，已(yi)年近七十(shi)。在(zai)物(wu)理學(xue)(xue)上他(ta)最(zui)主要的(de)成就是(shi)通過(guo)扭(niu)秤(cheng)實驗(yan)(yan)驗(yan)(yan)證了牛頓(dun)的(de)萬(wan)有(you)(you)引力定律(lv)，確定了引力常數和(he)地球平均密(mi)度。卡(ka)文迪(di)(di)許(xu)驗(yan)(yan)證萬(wan)有(you)(you)引力定律(lv)的(de)實驗(yan)(yan)采(cai)用(yong)自己設計的(de)“扭(niu)秤(cheng)”為(wei)工具，后(hou)人稱為(wei)著(zhu)名的(de)“卡(ka)文迪(di)(di)許(xu)實驗(yan)(yan)”。
曾經有(you)人(ren)說：“沒有(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)個活到(dao)(dao)80歲的(de)人(ren)，一(yi)(yi)(yi)(yi)生(sheng)講的(de)話像(xiang)卡(ka)文迪(di)許(xu)(xu)(xu)(xu)那樣少的(de)了。”在(zai)一(yi)(yi)(yi)(yi)本《化學(xue)史(shi)》書(shu)上，曾舉出卡(ka)文迪(di)許(xu)(xu)(xu)(xu)最(zui)怕(pa)交際的(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)件事(shi)例(li)。有(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)天(tian)一(yi)(yi)(yi)(yi)位(wei)英國科(ke)學(xue)家(jia)(jia)攜同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)位(wei)奧地(di)利科(ke)學(xue)家(jia)(jia)到(dao)(dao)班(ban)克(ke)斯爵士(shi)的(de)家(jia)(jia)里做(zuo)客，正(zheng)巧卡(ka)文迪(di)許(xu)(xu)(xu)(xu)也(ye)在(zai)座(zuo)。班(ban)克(ke)斯便(bian)介(jie)紹他們相識。在(zai)互相介(jie)紹時(shi)(shi)，班(ban)克(ke)斯曾對(dui)這位(wei)遠客盛贊卡(ka)文迪(di)許(xu)(xu)(xu)(xu)，而這位(wei)初(chu)見面的(de)客人(ren)更是對(dui)卡(ka)文迪(di)許(xu)(xu)(xu)(xu)說出非常敬仰他的(de)話，并說這次來倫敦的(de)最(zui)大收獲，就是專程拜訪這位(wei)名(ming)震一(yi)(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)的(de)大科(ke)學(xue)家(jia)(jia)。
卡文迪(di)許聽到(dao)這話(hua)，起初大(da)為(wei)忸怩，最后完(wan)全手足無措，便從人叢中沖出了(le)(le)室外，坐上他的(de)(de)馬車趕回家去了(le)(le)。從這段記載可(ke)以看出卡文迪(di)許為(wei)人性格孤僻。卡文迪(di)許離開劍橋大(da)學(xue)(xue)(xue)后，就跟父親(qin)旁聽英(ying)國皇家學(xue)(xue)(xue)會(hui)的(de)(de)會(hui)議，每個星期四中午，參加學(xue)(xue)(xue)會(hui)的(de)(de)聚餐(can)。到(dao)了(le)(le)1760年他被選為(wei)皇家學(xue)(xue)(xue)會(hui)會(hui)員。一直到(dao)21世紀，在英(ying)國，凡是有(you)FRS(Fellow of Royal Society即皇家學(xue)(xue)(xue)會(hui)會(hui)員）頭銜的(de)(de)人，還是受到(dao)人們的(de)(de)尊敬。
接(jie)下來(lai)他在1783年研(yan)究了空氣的組成成分，做(zuo)了很(hen)多試(shi)驗，發表的論(lun)文(wen)的題(ti)目(mu)是“空氣試(shi)驗”。也就是這個時候，他發現水是由(you)氫(qing)和氧兩種元素組成的。
卡文迪許最后的一項研(yan)究，是關(guan)于地球平均密度的問題。他(ta)提出的數(shu)字(zi)是5.448克/立方厘(li)(li)米，公認的是5.48克/立方厘(li)(li)米。這說明(ming)當時試(shi)驗已經(jing)相當準(zhun)確。他(ta)還有一項工作，是過了100年(nian)以后，才得到承(cheng)認的，那就是關(guan)于稀有元素的存(cun)在問題。
卡(ka)文迪(di)許，1731年出生在(zai)(zai)英(ying)國。他(ta)一(yi)生都在(zai)(zai)實(shi)驗(yan)室和圖書館(guan)中(zhong)度過，在(zai)(zai)化學、熱(re)學 、電學方面進行過許多實(shi)驗(yan)探索(suo)。但(dan)由(you)于(yu)他(ta)對(dui)榮譽看(kan)得(de)很(hen)輕，所以(yi)對(dui)于(yu)發表實(shi)驗(yan)結果(guo)以(yi)及得(de)到發現優(you)先權卻很(hen)少關心，致使其(qi)許多成果(guo)一(yi)直(zhi)未被公開(kai)發表。直(zhi)到19世紀中(zhong)葉，人們(men)才從(cong)他(ta)的手稿中(zhong)發現了一(yi)些(xie)極其(qi)珍(zhen)貴的資料，證實(shi)他(ta)對(dui)科學發展做出了巨大貢獻。
卡文迪許最(zui)為人稱道的(de)(de)科學貢獻，首先是他最(zui)早(zao)研(yan)究(jiu)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)荷在導(dao)體(ti)(ti)(ti)上的(de)(de)分布，并(bing)于1771年用類似的(de)(de)實驗(yan)對電(dian)(dian)(dian)力(li)相互作用的(de)(de)規律進(jin)行了(le)(le)說(shuo)明。他通過對靜電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)測(ce)定研(yan)究(jiu)，在1777年向皇家學會提(ti)出的(de)(de)報告(gao)中說(shuo)：“電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)吸引力(li)和排(pai)斥力(li)很可能反比于電(dian)(dian)(dian)荷間距(ju)離的(de)(de)平方(fang)。如(ru)果是這樣(yang)的(de)(de)話，那么物(wu)體(ti)(ti)(ti)中多余的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)幾(ji)乎全部堆積在緊(jin)靠物(wu)體(ti)(ti)(ti)表面的(de)(de)地方(fang)。而且這些電(dian)(dian)(dian)緊(jin)緊(jin)地壓在一(yi)起，物(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)其余部分處于中性(xing)狀態。”與此同時，他還研(yan)究(jiu)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)容(rong)量(liang)；制(zhi)造了(le)(le)一(yi)整套(tao)已知容(rong)量(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)器，并(bing)以(yi)此測(ce)定了(le)(le)各(ge)種儀(yi)器樣(yang)品的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)量(liang)。而且預料到了(le)(le)不同物(wu)質(zhi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)率(lv)(lv)，并(bing)測(ce)量(liang)了(le)(le)幾(ji)種物(wu)質(zhi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)率(lv)(lv)，初步(bu)提(ti)出了(le)(le)“電(dian)(dian)(dian)勢”概念。
卡文(wen)(wen)迪許(xu)畢生致力于科(ke)學(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)，從事實(shi)(shi)驗研(yan)究(jiu)達50年(nian)(nian)之(zhi)久，性格孤僻，很少(shao)與外界(jie)來往。卡文(wen)(wen)迪許(xu)的(de)主要貢獻有：1781年(nian)(nian)首先制得氫氣，并(bing)研(yan)究(jiu)了(le)(le)其性質，用(yong)實(shi)(shi)驗證明它燃燒(shao)后生成水。但(dan)他曾把發(fa)(fa)現的(de)氫氣誤認為燃素，不能不說(shuo)是一(yi)大憾事。1785年(nian)(nian)卡文(wen)(wen)迪許(xu)在空(kong)氣中引(yin)入電火花(hua)的(de)實(shi)(shi)驗使他發(fa)(fa)現了(le)(le)一(yi)種不活潑的(de)氣體的(de)存在。他在化(hua)學(xue)(xue)(xue)、熱學(xue)(xue)(xue)、電學(xue)(xue)(xue)、萬(wan)有引(yin)力等方面進行(xing)過(guo)許(xu)多成功的(de)實(shi)(shi)驗研(yan)究(jiu)，但(dan)很少(shao)發(fa)(fa)表，過(guo)了(le)(le)一(yi)個世紀后，麥克斯韋整理(li)了(le)(le)他的(de)實(shi)(shi)驗論文(wen)(wen)，并(bing)于1879年(nian)(nian)出版(ban)了(le)(le)名為《尊(zun)敬的(de)亨(heng)利(li)·卡文(wen)(wen)迪許(xu)的(de)電學(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)》一(yi)書，此后人們才知道卡文(wen)(wen)迪許(xu)做了(le)(le)許(xu)多電學(xue)(xue)(xue)實(shi)(shi)驗。麥克斯韋說(shuo)：“這些(xie)論文(wen)(wen)證明卡文(wen)(wen)迪許(xu)幾乎預(yu)料到電學(xue)(xue)(xue)上所有的(de)偉(wei)大事實(shi)(shi)，這些(xie)偉(wei)大的(de)事實(shi)(shi)后來通(tong)過(guo)庫(ku)侖和法國哲學(xue)(xue)(xue)家們的(de)著(zhu)作而聞名于科(ke)學(xue)(xue)(xue)界(jie)。”
早在庫侖之(zhi)前，卡(ka)文迪(di)許已經研究(jiu)了電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)在導體(ti)(ti)(ti)上的(de)分(fen)布問題。1777年(nian)(nian)，他向皇家(jia)學(xue)會提出(chu)(chu)報告(gao)說：“電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)吸引力和排斥力很可能反比(bi)于電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)間(jian)距離的(de)平方，如果(guo)是這樣的(de)話(hua)，那(nei)么物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)多(duo)余(yu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)幾乎全部(bu)堆積(ji)在緊靠物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)表面的(de)地(di)方，而且這些電(dian)(dian)(dian)(dian)緊緊地(di)壓在一起，物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)其余(yu)部(bu)分(fen)處于中(zhong)(zhong)性狀態。”他還通過實驗(yan)證明(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)之(zhi)間(jian)的(de)作(zuo)用力。他還早于法拉第用實驗(yan)證明(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)容器的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容取(qu)決于兩極板之(zhi)間(jian)的(de)物(wu)(wu)質。他最早建立(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢概念，指出(chu)(chu)導體(ti)(ti)(ti)兩端的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢與通過它的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)成正比(bi)（歐姆(mu)定律在1827年(nian)(nian)才確(que)立(li)）。當時還無法測(ce)量電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)強度，據說他勇敢地(di)用自己的(de)身體(ti)(ti)(ti)當作(zuo)測(ce)量儀器，以(yi)從(cong)手指到手臂何處感到電(dian)(dian)(dian)(dian)振動(dong)來(lai)估計(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)強弱。
卡文迪許的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)大貢獻之一(yi)是1789年(nian)完成了(le)測量(liang)(liang)萬有(you)引力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)扭(niu)(niu)秤(cheng)實(shi)驗，后世(shi)稱為卡文迪許實(shi)驗。他改進了(le)英(ying)國(guo)機(ji)械師(shi)米(mi)歇爾(er)（John Michell，1724～1793）設(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)扭(niu)(niu)秤(cheng)，在其懸線系統上附加小(xiao)平面鏡，利用(yong)望遠鏡在室外遠距離操縱(zong)和測量(liang)(liang)，防止(zhi)了(le)空氣的(de)(de)(de)(de)(de)擾動(dong)（當(dang)時還(huan)沒(mei)有(you)真空設(she)備(bei)）。他用(yong)一(yi)根39英(ying)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)鍍銀銅(tong)絲(si)吊一(yi)6英(ying)尺木(mu)桿(gan)，桿(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)端各固定(ding)一(yi)個(ge)直徑2英(ying)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)鉛(qian)(qian)球(qiu)，另用(yong)兩(liang)顆(ke)直徑12英(ying)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)固定(ding)著的(de)(de)(de)(de)(de)大鉛(qian)(qian)球(qiu)吸(xi)引它們，測出(chu)(chu)鉛(qian)(qian)球(qiu)間引力(li)(li)(li)引起的(de)(de)(de)(de)(de)擺動(dong)周(zhou)期，由此計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)出(chu)(chu)兩(liang)個(ge)鉛(qian)(qian)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)引力(li)(li)(li)，由計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)得到的(de)(de)(de)(de)(de)引力(li)(li)(li)再推算(suan)(suan)(suan)出(chu)(chu)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)和密(mi)度(du)(du)。他算(suan)(suan)(suan)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)地球(qiu)密(mi)度(du)(du)為水密(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)5.481倍（地球(qiu)密(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)現代數值(zhi)為5.517g/cm3），由此可推算(suan)(suan)(suan)出(chu)(chu)萬有(you)引力(li)(li)(li)常量(liang)(liang)G的(de)(de)(de)(de)(de)數值(zhi)為 6.754×10N·m²/kg²；（現代值(zhi)前四(si)位(wei)數為6.672）。這(zhe)一(yi)實(shi)驗的(de)(de)(de)(de)(de)構思、設(she)計(ji)(ji)(ji)與操作十分(fen)精(jing)巧，英(ying)國(guo)物理學(xue)家J.H.坡印(yin)廷(ting)曾(ceng)對這(zhe)個(ge)實(shi)驗下過這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)評(ping)語：“開創了(le)弱(ruo)力(li)(li)(li)測量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)新時代”。
卡文(wen)迪許(xu)在1766年(nian)發表了(le)《論人工空氣》的(de)(de)論文(wen)并獲皇(huang)家學會科普利獎章。他制出純氧，并確(que)定了(le)空氣中(zhong)氧、氮的(de)(de)含(han)量，證明(ming)水不是元(yuan)素而是化合物。他被稱為(wei)“化學中(zhong)的(de)(de)牛頓”。
卡(ka)文迪許(xu)一生在自己的實驗(yan)室中工作，被(bei)稱為“最富(fu)有的學者(zhe)，最有學問的富(fu)翁(weng)”。卡(ka)文迪許(xu)于(yu)公元1810年3月10日(ri)去世。
