Con Blas Cabrera formuló la luego conocida como «ley de Cabrera-Duperier».
En 1929, Gracias a una pensión de la JAE pudo estudiar en Estrasburgo, trabajó con Pierre Weiss, y luego, en 1932, en París con Charles Maurin.
Duperier retornó a España aprovechando el impulso dado por Joaquín Ruiz-Giménez, a la sazón ministro de Educación Nacional, a la recuperación de cerebros exiliados, pero a su regreso, no le fue permitido introducir al país el laboratorio donado por los físicos británicos, lo que no consiguió tampoco durante el resto de su vida.
Duperier que había destacado como experimentador, no pudo continuar su investigación empírica de los rayos cósmicos,[4] quedando relegado a la impartición de cursos teóricos.
En 1959 le fue concedido, a título póstumo, el Premio de Ciencias Juan March.