Ising konstruerte følsomme, men robuste instrumenter for geofysiske målinger og malmleting. Han studerte bl. a. magnetiske egenskaper i lagdelte leirer. Mest kjent er han som den første som beskrev prinsippet for den linjære partikkelakseleratoren. Disse notatene skulle senere danne utgangspunkt for verdens første realisering av en lineæraksellerator, utført av Rolf Widerøe på slutten av 1920-tallet. Disse teoriene er videreført i syklotronen, en sirkulær konstruksjon som kombinerer ideene fra lineærakseleratoren og betatron.