1749-1753 arasında Cambridge Üniversitesi'ne bağlı Peterhouse College'a devam ettiyse de burayı bitiremedi. Londra yakınlarında bir laboratuvar kurarak, bilimsel toplantılar dışında hiç kimseyle özel yakınlık ve dostluk kurmaksızın içine kapanık bir yaşam süren, ailesiyle bile çok ender görüşen, çekingen ve az konuşan bir bilim insanı olarak tanındı. Çalışmalarını yayımlama gereği bile duymayacak kadar laboratuvarına kapanmasına, elli yıla yakın bilimsel çalışma yaşamında yalnızca yirmi kadar inceleme yayımlamasına karşın, 1803’te Fransa’nın sekiz yabancı üyesinden biriydi, adı çağının en büyük bilim insanları arasında anılıyordu. İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi'nde, öğretim üyesi arasına katılmayan, hatta diploma bile almayan bu ünlü ögrencisinin adını sonradan Cavendish Laboratuvarı’na vererek ölümsüzleştirdi. 1766'da çeşitli gazların elde edilmesine ilişkin üç bölümlük makalesinden başlayarak yayımlamak amacıyla yazdıkları olduysa da pek çok tamamlanmış araştırmasının ayrıntılarını yayımlamadı.
Cavendish, elektrik yüklü iki cismin arasındaki kuvvetin, aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olduğunu ortaya attı. Elektrostatiğin bu temel yasası daha sonra Fransız fizikçi C.A. Coulomb tarafından geliştirilerek onun adını almıştır. Cavendish bir sığacın (kondansatör) sığasının, sığacı oluşturan levhaların arasına yerleştirilen maddenin cinsine bağlı olduğunu da Michael Faraday'dan önce gösterdi. Matematikte çok iyi bilinen ama, o güne değin elektrik deneylerine ilişkin olarak hiç kullanılmayan potansiyel kavramını özgürce kullandı. Cavendish potansiyel kavramına dayanarak iyi bir iletkenin yüzeyindeki bütün noktaların ortak bir referans noktasına (yer) göre aynı potansiyele sahip oldukları görüşünü geliştirdi. Değişik iletkenlerle yaptığı bir dizi deney sonucunda, iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkının, içinden geçen akımla doğru orantılı olduğunu saptayarak bu alanda Alman fizikçi George Simon Ohm'un 1827'de ortaya koyduğu yasayı daha önce bulmuş oldu. Elektrik akımını ölçme olanağı bulunmadığından, kendi vücudunu ölçü aracı olarak kullanıyor, akım şiddetini kestirebilmek için elektrotların uçlarını elleriyle tutarak, elektrik şokunu parmaklarında mı, bileklerine kadar mı, yoksa dirseklerine kadar mı duyduğuna bakıyordu. Yüz yıl kadar sonra, Cavendish'in defterleri ve el yazısı notları bulununca, bütün bu araştırmalar İskoçya'lı büyük matematiksel fizikçi James Clerk Maxwell tarafından yinelendi.