Il est l'inventeur de l'échangeur de températures, et son nom est resté lié aux recherches fondamentales sur les très basses températures, capables de permettre la liquéfaction de l'air et la séparation industrielle de l'azote avec l'oxygène et les gaz rares. Il contruisit la première machine de réfrigération à compression. En 1895, il liquéfia l'air par compression et détente, et prépara de l'oxygène liquide ainsi que de l'azote gazeux presque purs. Diesel fut son élève.
