Il a inventé une des premières lampes électriques à incandescence. À la suite d'une étude sur la dissociation des électrolytes, il a donné une théorie de la force électromotrice des piles. Enfin, il a imaginé la méthode électrique de détermination des chaleurs spécifiques à très basse température ; montrant, en 1906, qu'au voisinage du zéro absolu les chaleurs spécifiques et les coefficients de dilatation tendent vers zéro, il a établi la proposition nommée depuis « troisième principe de la thermodynamique ». (Prix Nobel de chimie 1920.)
