Il est l'auteur de la théorie des ions (1887), qui permet d'interpréter les lois de l'électrolyse et explique les propriétés chimiques des solutions d'électrolytes. Il émit l'hypothèse de la panspermie, selon laquelle la vie pourrait se transmettre d'un astre à un autre par des germes très petits. (Prix Nobel 1903.)
