Inventà el primer aparell destinat a obtenir llum polaritzada, construït amb làmines d’exfoliació d’espat d’Islàndia, el qual aparell avui porta el nom de nicol o prisma de Nicol. Emprà noves tècniques de preparació de mostres per a microscopi, que foren molt utilitzades per a l’estudi dels fòssils vegetals.