贝尔实验室长期工作。他与雷斯特·革末，在戴维森-革末实验里，共同合作发现电子绕射现象。因此，戴维森和乔治·汤姆森于 1937 年一起荣获诺贝尔物理学奖。汤姆森也在同时独立地发现电子绕射现象。
早期生活.戴维森生于美国伊利诺州的布卢明顿。毕业于布卢明顿高中。于 1902 年，他获准进入芝加哥大学，并且得到奖学金，能够专心攻读。由于他的天资聪颖，学而不倦，搏得大师罗伯特·密立根的青睐。经过大师推荐，他成为普林斯顿大学的物理讲师。于 1908 年，他满足了芝加哥大学的规定，得到学士学位。