La principal contribución científica de Carlos Chagas hijo fue en el ámbito del estudio de las electroplacas del "poraquê" o anguila eléctrica (Electrophorus electricus), un pez eléctrico de agua dulce propio del río Amazonas.

Con su grupo realizó trabajos importantes y originales en la comprensión de su anatomía y electrofisiologia, citoquimica, como en su sistema de control nervioso.

Carlos descubrió las estructuras de comando en el cerebro que controlan las descargas eléctricas.

También descubrió que las electroplacas poseen dos tipos de excitabilidad, una directa, y otra que es un reflejo a través de las conexiones nerviosas.

También estudió los efectos del curare sobre las electroplacas, que son músculos estriados modificados y por lo tanto poseen transmisión sináptica basada en aceiylcoline (curare es un antagonista de este neurotransmisor).