细观测了月球的表面特征，1679年送呈法国皇家科学院一份大幅月面图，在一个多世纪内始终没人能在这方面超过他。1683年3月起，卡西尼研究了黄道光，认为它是由于行星际尘埃反射太阳光引起的，不属于大气现象。卡西尼是一位保守的天文学家，他拒绝接受哥白尼的日心说，也反对开普勒定律、艾萨克·牛顿的万有引力定律和光速有限说。卡西尼于1711年失明，次年（1712年）逝世于法国巴黎。除了天文学的贡献以外，他亦曾被教宗委任治理波河的防治、管理及防汛工程。当代人类探测土星的探测器“卡西尼号”即以他的名字命名。