作，做了磁场对磁矩的作用力使原子发生偏转的斯特恩-盖拉赫实验，而后又测量了包括质子在内的亚原子粒子的磁矩。1929年的氢、氦射线衍射实验是对原子和分子的波性质的精彩演示。
诺贝尔物理学奖.1944年，斯特恩荣获了前一年度的诺贝尔物理学奖。他是当年唯一的诺贝尔物理学奖得主，获奖理由是：“对分子束方法的发展以及对质子磁矩的发现”。获奖理由中没有提及斯特恩-盖拉赫实验，因为当时盖拉赫已经是纳粹科学家了。