Il mesura la charge de l'électron (1911) en immobilisant des gouttelettes d'huile chargées entre les plateaux d'un condensateur à air. En 1916, il détermina la constante de Planck en étudiant les électrons libérés dans l'effet photoélectrique. Il mesura aussi l'intensité du rayonnement cosmique à diverses altitudes. (Prix Nobel 1923.)
