1777年から1779年に、蒸気圧をさまざまな温度条件で測定した。この実験は1805年にドルトンによっても行われ、1830年代まではドルトンの測定値が一般に使われていた。しかしドルトンは高温では測定をしていなかったため、測定結果はキャヴェンディッシュのほうが正確だったまた1779年から1780年に、いくつかの気体の熱膨張率を測定した。その結果、膨張率は気体の種類によらず、温度が華氏1度上昇するごとに体積が370分の1だけ膨張することを示した。これはシャルルの法則であり、1787年にシャルルによって発見され、ジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックによって1802年に発表されたため、キャヴェンディッシュはそれとは独立に発見したことになる。
1797から1798年にかけて、いわゆる「キャヴェンディッシュの実験」を行い、地球の比重を測定し、その結果を1798年に発表した。後年の科学者は、この実験の結果と万有引力の法則から万有引力定数が算出できることに気付いた。キャヴェンディッシュ自身は万有引力定数を算出したわけではないが、今日ではこの実験は「地球の密度を測定した」というよりは「万有引力定数を測定した」と捉えられていることが多い。
1781年、ジョセフ・プリーストリーは水素と空気を電気火花で爆発させると容器の中が湿ることに気付いた。これを知ったキャヴェンディッシュは追試を続けて、この反応では水が生み出され、反応の際に体積が5分の1だけ減少することを確かめ、この結果を1784年に発表した。この反応は水素と酸素から水が合成されたこと、すなわち水は単独の元素ではなく化合物であることを意味する。しかしキャヴェンディッシュはフロギストン説の立場から、水素 = 水 + フロギストン酸素 = 水 − フロギストンと考え、この両者が反応して水が生成されたと解釈した。また水素と窒素（当時はフロギストン空気と呼ばれていた）を電気火花で反応させると、硝酸が生成することも発見した。そして空気中の窒素をこの方法ですべて反応させ、さらに酸素も取り除くと、あとには何物とも反応しない少量の気体が残ると記した。この気体は1世紀以上あとの1894年、ジョン・ウィリアム・ストラットとウィリアム・ラムゼーによって再確認され、ライナス・ポーリングによってアルゴンと名付けられた。
1766年の論文で、亜鉛・鉄・スズに硫酸あるいは塩酸を加えると、可燃性の気体が発生すると発表した。この気体こそが水素である。しかしキャヴェンディッシュはフロギストン説を支持していたため、この気体は金属から発生したフロギストンであると考えた。さらにキャヴェンディッシュはこの気体の性質を調べ、これは通常の空気と比べて11分の1の質量しかもたないと発表した（現在の測定では、空気と水素分子の質量比は約14.4:1）。この実験において、硫酸や塩酸の代わりに硝酸を使用しても気体が発生することを確かめた。しかしこの気体は可燃性をもたなかった。この結果については、金属から出たフロギストンが、硝酸と結合することで可燃性を失うからだと考えた。
他人とかかわるのを極度に嫌う性格であったため、生涯については分からない点が多い。しかし、家系については良く知られている。ヘンリーの祖先であるジョン・キャヴェンディッシュは1366年にエドワード三世により英国の首席裁判官に任命され、その息子はナイトの爵位を得た。そしてその後キャヴェンディッシュ家はデヴォンシャー公の称号を得た。ヘンリーの父親であるチャールズ・キャヴェンディッシュは第二代デヴォンシャー公ウィリアムの息子であり、物理関係の研究を行っていた。一方、ヘンリーの母親のアン・グレイはケント公の4女である。アンは病弱であったため、ヘンリーは英国内ではなく、療養先のニースでの出生となった。しかしアンは2年後、二男のフレデリックを産んだあとに死去した。ヘンリーは1742年、当時貴族の子供の教育に定評のあったニューカム博士の学校に入学した。卒業後の1749年には、18歳でケンブリッジ大学トリニティ・カレッジに入学した。大学では物理学と数学において優れた成績を収めていたが、そこでは学位をとることなく、1753年に退学した。退学の理由は明らかにされていないが、学位授与式における宗教上の問題を回避したためと推測されている。退学後、ロンドンに住む父親の住居で生活するようになった。1760年から王立協会会員となり、1766年以降、同会においていくつかの論文を発表した。
スタージョンは1936年10月27日にカリフォルニア州ヴァレーオのメア・アイランド海軍造船所で起工した。1938年3月15日にチャールズ・S・フリーマン夫人によって命名、進水し、1938年6月25日に艦長A・D・バーンズ少佐の指揮下就役する。スタージョンはモンテレー湾で建造所公試を完了した。10月15日に整調巡航を開始、メキシコ、ホンジュラス、パナマ、ペルー、エクアドルおよびコスタリカの港を訪問し、1938年12月12日にカリフォルニア州サンディエゴに帰還した。スタージョンは第6潜水戦隊に配属され西海岸沿いに作戦活動に従事、その活動範囲は北はワシントン州まで及んだ。スタージョンは太平洋艦隊の戦隊と共にハワイへの巡航を1939年7月1日から8月16日までと、1940年4月1日から7月12日までの2度行った。1940年11月5日にサンディエゴを出航し、真珠湾で1941年11月まで作戦活動に従事した。11月10日に真珠湾を出航したスタージョンはフィリピンに向かい、11月22日にマニラ湾に到着した。その後、スタージョンはアジア艦隊第2潜水戦隊第22分艦隊に配属された。12月7日に日本軍が真珠湾攻撃を行ったとき、スタージョンはウィリアム・L・ライト少佐（アナポリス1925年組）の指揮下、マリベレス湾に係留中であった。