Interprétant positivement les observations faites avant lui, il détermine les compositions élémentaires de l'air et de l'eau (combustion de l' "air inflammable" (dihydrogène) avec l' "air déphlogistiqué" (dioxygène)

Il étudie également les phénomènes électriques (charges) .

Il est surtout connu pour la détermination de la densité de la Terre (1798) réalisée à l'aide d'un pendule de torsion