Wolfenstein var en partikkel-fenomenolog, en teoretiker som fokuserte primært på å koble teoretisk fysikk til eksperimentelle observasjoner. I 1978 noterte han at tilstedeværelsen av elektroner i materieen på jorden og solen kan påvirke forplantningen av nøytrinoer. Dette arbeidet førte til en eventuell forståelse av MSW-effekten, noe som virker å forbedre nøytrinosvingninger i materie.