Türkiye'ye dönüşünde yedeksubaylığını yaparak Etibank'ta devlet hizmetine girdi (1954). Burada 4 yıl atom enerjisi başmühendisi olarak çalıştı. Bu görevi sırasında Amerika'ya ısmarlanan ilk nükleer araştırma ve eğitim reaktörü TR-1' in projesini hazırladı. Bir ara İTÜ ve ODTÜ' de nükleer mühendislik dersleri verdi.
Viyana'da Uluslararası Atom Enerjisi ajansının reaktör şubesinde uzman ve yönetici olarak çalıştı (1959-62). Amerika Brooklyn ulusal laboratuarına önce görevli, sonra asil üye olarak alındı. Burada çalışmalarını 1967' ye kadar sürdürdü. ODTÜ' ye çağrılarak Fen-Edebiyat Fakültesi dekanlığına profesör olarak atandı. "Katı hal fiziği" çalışmalarıyla uluslararası ün kazandı.
Başlıca araştırmaları : "Yarı iletkenlerde yüksüz yabancı maddelerden saçılma (1950)", "Cisim merkezli kübik kristallerde radyasyon hasarının dinamiği (G.H.Vinyard ile beraber-1964)", "Yüklü, enerjili parçacıkların monokristallerden geçişinde yöne bağlı özellikler (kanallaşma olayı) 1964-65".
Kanallaşma olayının açıklaması sebebiyle TÜBİTAK bilim ödülünü kazanan Hüseyin Cavit Erginsoy, 1967' de (yaş 43) Ankara'da vefat etti.
