Kısa sürede büyük ün kazanarak Royal Society'ye, 1803' de ise Fransız Fen akademisine "yabancı üye" olarak alındı. Zengin bir amcanın tek varisi olduğu halde, sade yaşantısını bozmadı ve servetini büyük bir cömertlikle dağıttı.
Kimya alanında daha çok gazlar üstüne çalışma yaptı. Gazları, cıva dolu bir kap üstünde çalışarak inceleyen ilk bilgindir. 1766' da havadaki hidrojeni ayırdı. 1783' de havanın ilk kesin analizini ve suyun sentezini yaptı.
1785' de, elektrik kıvılcımlarının etkisiyle azot ve oksijeni birleştirdi. 1798' de, burulma terazisi (Coulomb terazisi) yardımıyla, evrensel çekim sabitesini (yerçekimi ivmesi) ölçtü ve bundan hareket ederek Dünya'nın ortalama yoğunluğunu hesapladı.
Coulomb ile beraber, kantitatif elektrostatiği kurdu. Araştırmalarıyla ilgili notlar ise ancak, 1879' da bulunarak Maxwell tarafından yayınlandı.
"Cavendish yarımküreleri" denilen âletle yaptığı deneyleriyle, elektrik yüklü bir iletkenin iç kısmında elektrik etkisi bulunmadığını gösterdi. "Potansiyel" kavramını ortaya attı. Bir iletkenin kapasitesini tarif etti. Yalıtkanların "iletmezlik sabitesini" buldu ve hesapladı.
Dirençler ve Ohm kanununun kapsadığı olaylar üstüne tahminler yürüttü. Henry Cavendish, 1810' da Clapham'da vefat etti.
