了《力量的保存》（）一书，阐明了能量守恆的原理，亥姆霍兹自由能即以他来命名。他也研究过电磁学，他的研究预测了麦克斯韦方程组中的电磁辐射，相关的方程式以他来命名。除了物理，亥姆霍兹也对感知的研究作出贡献。他发明了眼底镜，以及以他命名的共鸣器（），他两部光学和声学的着作，《作为乐理的生理学基础的音调感受的研究》（）、《生理光学手册》（），对后世影响很大。
生理学研究.Helmholz是第一位将物理方法运用到神经传导速度测量的人。1849年，他测量出神经传导速率是24.6~38.4