Na súa investigación sobre a condución de electricidade en gases de baixa presión, descubriu que a medida que a presión baixaba, o electrodo negativo (cátodo) parecía emitir raios (os chamados "raios catódicos", agora coñecidos como unha corrente de electróns libres, e utilizados en dispositivos de visualización de raios catódicos). Como indican estes exemplos, foi un pioneiro na construción e uso de tubos de baleiro para o estudo de fenómenos físicos. Foi, como consecuencia, un dos primeiros científicos en investigar o que agora se chama un plasma e identificou como o cuarto estado da materia en 1879.
o spinthariscope