Fou un dels primers a considerar la natura elèctrica de la matèria: així, segons ell, partícules elementals de signes contraris movent-se dintre tots els cossos en determinen les característiques físiques; el corrent elèctric no és res més que el desplaçament conjunt dels electrons del cos conductor; i la natura de les radiacions pot ésser explicada per la freqüència d’oscil·lació dels electrons. Igualment com FitzGerald, però amb independència d’aquest, explicà el resultat contradictori de l’experiment de Michelson sobre la velocitat de la llum; la seva idea sobre la contracció de la matèria produïda pel moviment fou un dels camins que portaren a la teoria de la relativitat. Rebé el premi Nobel de física l’any 1902, juntament amb el seu deixeble Zeeman.