Hänen vuonna 1919 julkaistun kirjansa Geometrische Kristallographie des Diskontinuums oli keskeinen tekijä avaruusryhmäteorian kehittämisessä. Tässä kirjassa Niggli osoitti, että vaikka röntgenkuvausolosuhteet eivät aina yksiselitteisesti määritä avaruusryhmää, johon kristalli kuuluu, ne paljastavat pienen määrän mahdollisia avaruusryhmiä, joihin se voisi kuulua. Niggli käytti morfologisia menetelmiä sisäisen rakenteen huomioon ottamiseksi ja vuonna 1928 julkaistussa Kristallographische und theoretische Strukturische Grundfefe, hän otti vastaan sen, mikä on olennaisesti käänteinen prosessi, yhteyden muodostamisen lattiusten ja ulkoisen avaruuden morfologian välillä.
Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutti (ETH) Zürichissä ja Zürichin yliopisto