盡管他很富有，但他的生活非常節儉。他穿的永遠是幾套過時的紳士服裝。他吃的很簡單，即使是在家裏招待客人，也還是羊腿。
卡文迪什從未想過如何使用這筆錢。有壹次，壹位老人經朋友介紹來幫他整理書籍。這位老人很窮，很可憐，他的朋友們曾希望卡爾文強迫他給他更厚的獎勵。但工作結束後，卡文迪什對報酬只字未提。事後，這位朋友告訴卡文迪什，這位老人極其貧困，向他求助。卡文迪什驚訝地問道:“我能為他做什麽？”朋友說:“給他點生活費吧。”卡文迪什急忙從口袋裏掏出壹張支票，問道:“兩萬英鎊夠不夠？”朋友驚訝地叫道:“最，最！”但是支票已經寫好了。由此可見，貨幣的概念在卡文迪什心中是非常薄弱的。
那時候，貴族的社交生活是奢侈的。卡文迪什從未涉足其中。他只參加壹種聚會，即皇家學會的科學家聚會。目的很明確:提高知識，了解科學趨勢。當時的目擊者這樣描述。卡文迪什來參加聚會時，總是低著頭，雙手放在背後，悄悄地走進房間。然後摘下帽子，找個地方默默坐下，不理會其他人。如果有人和他打招呼，他會立刻臉紅，害羞。在壹次聚會上，壹名成員做了壹個實驗演示。在講解過程中，這位成員發現旁邊有壹位衣衫襤褸、面容憔悴的老人在認真聽講。看了他壹眼，老人趕緊走了，躲在別人後面。過了壹會兒，老人悄悄擠到前面，聚精會神地聽。這個奇怪的老人是卡文迪許。
很多熟人都知道卡文迪許性格孤僻，不喜歡和人說話。他的朋友中很少有人能和卡文迪什交談。化學家渥拉斯頓就是其中之壹。他總結了壹個經驗:“和卡文迪什說話的時候，不要看著他，要擡起頭來看著他，就像對著空氣說話壹樣，這樣就能聽到他的壹些觀點。”就是這樣。卡文迪什話不多。他出奇地沈默。在同齡人中，他可能是說得最少的壹個。這種怪癖羅的形成與他成長的環境有關。在他兩歲的時候，母親因為生下弟弟而去世，他從此失去了母愛。他的父親忙於社交活動，把他交給保姆照顧，很少與外界接觸。直到11歲，他被送進了貴族子弟學校，在那裏他仍然很少與人交往，這讓他特別孤獨和害羞。
由於這種古怪的性格，卡文迪許長期過著孤獨的生活，整天埋頭於他的科學研究。他改造了他家的壹些房子。壹個豪宅被變成了實驗室，壹個住宅被變成了公共圖書館，把自己豐富的書籍提供給所有人。1733父親去世後，他把實驗基地搬到了鄉下的別墅裏。去掉別墅所有華麗的裝飾，把客廳變成實驗室，樓上臥室變成天文臺。甚至在屋前的草地上搭起壹個架子，以便爬上樹觀察星星。至於踐踏那些珍貴的花草，他不在乎。這些都說明科研池就像被附身了壹樣。
在社交生活中，他沈默寡言，顯得很孤僻。但在科研上，他思想開放，興趣廣泛，這讓他異常活躍。他討論了從天文學和氣象學到地質學和采礦、抽象數學和具體冶金技術的壹切。特別是在化學和物理的研究上，他造詣很深，取得了許多重要成果。
1766年，卡文迪許發表了他的第壹篇論文《論人工空氣的實驗》。本文主要介紹他對固定空氣(即化學命名法提出之前人們所稱的二氧化碳)和可燃空氣(即氫氣)的實驗研究。
早在1754年，英國化學家布萊克就發現了固定空氣，但當時他只知道可以通過加熱石灰石來獲得，這種物質存在於人們呼出的空氣中，由木炭燃燒產生。至於如何收集，其理化性質不得而知。卡文迪什在這些領域做了建設性的工作。卡文迪什考察了收集反應氣體的排水集氣法。他發現固定的空氣可以溶解在水中。常溫下能被水吸收的固定空氣體積比水本身大壹點，冷卻後能吸收更多。如果水燒開，溶解在水中的固定空氣就會逸出。酒精吸收固定空氣的能力更大，約為自身體積的2.25倍。有些堿溶液也能溶解固定空氣，所以固定空氣的收集不能通過排水和集氣來進行，而要在不吸收固定空氣的水銀面上進行。他的介紹對當時研究氣體的科學家很有啟發。
卡文迪什的國家空氣比普通空氣重1.57倍。測量石灰石、大理石、珍珠灰等物質被酸排出的固定空氣的重量，計算這些物質中固定空氣的含量。他還發現，在普通空氣中，如果固定空氣的含量占總體積的1/9，燃燒的蠟燭就會在其中熄滅。這些實驗研究使人們對二氧化碳的性質有了更多的了解。
在卡文迪什之前，很多人已經制造出氫氣，但他們並沒有認真研究。卡文迪什用稀硫酸或稀鹽酸與金屬鋅或鐵反應得到氫氣，發現它點燃後立即燃燒，不溶於水和堿，比普通空氣輕11倍，與其他已知氣體不同，因此斷定它是壹種新氣體。他還發現，壹定量的金屬與稀酸相互作用釋放出的氫氣量與酸的種類和濃度無關，而隨不同的金屬而變化。
卡文迪許當時相信燃素，認為氫就是燃素。碰巧當時很多燃素推測燃素有負重量。充滿氫氣的氣球慢慢升空，這鼓勵了燃素，他們的猜測似乎得到了證實。但細心的卡文迪許發現了空氣的浮力原理，用精確的實驗測出了氫的重量，從而否定了燃素有負重量的觀點。他雖然相信燃素，但更尊重科學實驗的事實。
從1771開始，卡文迪什就專心於電學的實驗研究，這是壹個系統而持久的研究課題。直到1781，普裏斯特利在卡文迪許探索過的壹個研究課題上有了新的發現，卡文迪許才重新回到對氣體的研究。
1781年，普裏斯特利宣稱他做了壹個“毫無頭緒”的實驗:他把卡文迪許發現的氫氣和他在壹個封閉的瓶子裏找到的脫磷空氣(也就是氧氣)混合，然後用電火花使其爆炸，發現瓶子裏形成了露水。他懷疑他的實驗結果，也無法解釋。當普裏斯特利把這壹情況告訴卡文迪什時，引起了後者的興趣。在普裏斯特利的允許下，卡文迪什繼續進行實驗。因為他設計的實驗更準確，所以他很快就得出結論。他在1784發表的論文《關於空氣的實驗》中指出，氫氣和普通空氣混合爆炸，幾乎所有的氫氣和1/5普通空氣都凝結成露水，這就是水。他還用氧氣代替普通空氣做了許多實驗，還獲得了水。他還證明了氫和氧的總體積是2.02: 1。由此，他證實了水是由氫和氧組成的。
在上述實驗中，卡文迪許遇到了兩個意想不到的問題。他發現氫氧混合氣體爆炸時，有時產生的水有點酸，可以用堿中和，然後蒸發得到少量硝石。如果有更多的氧氣，就會產生更多的酸；如果氫太多，就不會產生酸。這是為什麽呢？為此，他繼續做了壹系列實驗，終於解決了問題。
他在1785發表的論文中指出，水的酸味是因為它含有硝酸或亞硝酸，它們是因為氧氣和氮氣混合而形成的。在電火花爆炸的高溫下，氧和氮會化合。而氫氣與普通空氣混合時，由於大量氮氣的存在，反應溫度不夠高，所以不能生成硝酸。這個精細的實驗為人們提供了從空氣中制取硝酸的方法。
卡文迪什還發現，爆炸反應後的硝酸或亞硝酸被鉀堿溶液中和，多余的氧氣被硫化物溶液吸收後，試管內殘留壹個小氣泡，其體積約為氮氣總體積的1/120。這種氣體的性質不同於氮氣。根本不參與化學反應。到底是什麽？卡文迪什無法解釋。但是，他給後人提出了壹個研究課題。直到100年後，英國化學家瑞利和拉姆齊才證實這部分氣體是惰性的。
卡文迪什在1767發表的論文也引起了人們的關註。本文介紹了他對水和固定空氣的實驗。煮沸壹口深井的井水，發現固定空氣逸出，同時產生白色沈澱。他認為白色沈積物和固定空氣本來是溶於水的，它們可能是溶於水的石灰質土壤。為了證明這壹觀點，他在清澈的石灰水中引入空氣，起初產生乳白色沈澱。繼續通入空氣後，沈澱物再次溶解，溶液再次清澈明亮。這時，他將溶液煮沸，立即像井水壹樣釋放出固定的空氣，並產生白色沈澱。
卡文迪什的實驗和他的解釋讓人們認識到壹個普遍的自然現象。在石灰巖覆蓋的地區，含有二氧化碳的雨水或泉水流經石灰巖地層，緩慢溶解部分石灰巖，形成碳酸氫鹽溶液。當這些溶液在巖石中緩慢滴落時，由於溫度變化或水蒸氣的蒸發，二氧化碳可能會偶然逸出，碳酸鈣晶體會隨著時間的推移而沈澱，逐漸形成石鐘石乳右筍等奇特景象。喀斯特地貌有科學的解釋。
卡文迪什在1766年發表了第壹篇論文，開始引起社會的關註。後來，他發表了壹些卓有成效的化學和物理報告，逐漸震驚了英國乃至歐洲的科學界。當時有人表示懷疑。因此，英國皇家學會組織了壹個委員會來重復卡文迪許的實驗，結果完全證實了卡文迪許卓越的實驗技能和他對科學誠實的態度。卡文迪什是壹位偉大的科學家，贏得了科學界的尊重。
卡文迪什非常崇拜牛頓。他不僅從牛頓那裏吸收了獻身科學的力量，還接受了牛頓的許多研究項目。他根據萬有引力定律研究動力學；根據牛頓關於熱是質點振動的觀點，做了很多關於熱的實驗，找到了測量比熱的方法。他還利用萬有引力定律實驗確定地球的密度是水的5.5倍，由此可以計算出地球的相對重量。這些著名的實驗不僅驗證了萬有引力定律的科學性，也說明了卡文迪許有著紮實的數學基礎和高超的實驗技能。
卡文迪什從事科學研究，不圖名不圖利。當很多人誇他發現氫的時候，他謙虛地說:“這件事已經被別人註意到了。”他的很多論文和實驗報告都不是匆匆發表的，尤其是很多關於自然哲學的論述基本上沒有發表。也許是因為他的謹慎，也許是因為他的害羞，大部分他認為沒有足夠實驗依據的手稿都沒有發表。所以在他近50年的科研生涯中，沒有寫壹本書，這對於推動科研的發展是壹個遺憾。
雖然卡文迪什壹生獨居，但科學研究所開辟的新世界為他提供了特殊的興趣。他雖然從小身體虛弱，但生活壹直很有規律，所以很少生病。直到1810年3月才去世，享年79歲。