Om kompassets misvisning, dennes daglige forandring og den såkalte inklinasjonen gjorde han omkring 6 000 iakttagelser. Sammen med sin svoger Olof Hjorter oppdaget han nordlysets innvirkning på magnetnålen. Ved samtidige observasjoner av Celsius i Uppsala samt av John Canton og George Graham i London kunne det konstateres at de store magnetiske forstyrrelsene inntreffer samtidig på langt fra hverandre beliggende steder.