Sus trabajos más destacados tratan sobre el comportamiento de los gases.
En 1872 investigó cómo reaccionaba el dióxido de carbono a altas presiones, ampliando los resultados de Thomas Andrews, trabajo que presentó como su tesis doctoral.
En 1877 publicó un documento sobre el coeficiente de compresibilidad de los fluidos, demostrando que decrecía al aumentar la presión, un resultado que contradecía los resultados de los demás científicos.
Inventó el manómetro hidráulico, con el que se podía aumentar la presión hasta las 3.200 atmósferas.
Más tarde su inventó fue utilizado en las fábricas de armas de fuego para probar sus productos.