Crookes számos tanulmányt publikált a spektroszkópiáról, és számos kisebb témában végzett kutatásokat. Az alacsony nyomású gázok áramvezetéséről folytatott kutatásaiban felfedezte, hogy a nyomás csökkentésével a negatív elektród (katód) sugárokat (az úgynevezett "katód sugárokat", amelyek ma szabad elektronok áramlása, és katód sugárzású kijelző eszközökben használják) sugároznak. Mint ezek a példák mutatják, úttörő volt a vákuumcsövek építésében és használatában a fizikai jelenségek tanulmányozásához. Ennek következtében az egyik első tudós, aki megvizsgálta azt, amit most plazmának neveznek, és 1879-ben a negyedik anyagi állapotként azonosított. Az egyik első eszközt is kidolgozott a nukleáris spinthis radioaktivitás tanulmányozásához, a rádiószkópot.
a spinhariszkóp